Question

Здравствуйте. Прошу помочь решить данную задачу. Образец некоторого железосодержащего минерала мас­сой 0,7108 г химически переведен в раствор в инертной атмосфе­ре, все железо находится в виде ионов Fe2+. На реакцию с этим раствором израсходовано 48 мл 0,1 н раствора перманганата ка­лия. Определите массовую долю (%) железа в исходном образце.

Answer 1

Вот собственно так и решать

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать метод перманганатной окислительной титрации, где перманганат калия (KMnO4) используется в качестве окислителя для Fe2+.

Перманганат калия реагирует с Fe2+ в кислой среде с образованием ионов Fe3+ и ионов марганца(II), Mn2+. Реакция может быть записана следующим образом:

5Fe2+ + MnO4- + 8H+ → 5Fe3+ + Mn2+ + 4H2O

Из уравнения видно, что каждый эквивалент (экв) перманганата калия (KMnO4) соответствует 5 экв железа (Fe2+).

Таким образом, количество эквивалентов Fe2+ в образце можно рассчитать, зная количество эквивалентов KMnO4, использованных в титровании. Для этого мы можем использовать следующую формулу:

n(Fe2+) = (V(KMnO4) × C(KMnO4)) ÷ 5

где V(KMnO4) - объем перманганата калия, израсходованный на титрование (48 мл), C(KMnO4) - концентрация перманганата калия (0,1 н), n(Fe2+) - количество эквивалентов железа в образце.

Теперь мы можем найти массу Fe2+ в образце, зная его количество эквивалентов и молярную массу железа:

m(Fe2+) = n(Fe2+) × M(Fe)

где M(Fe) - молярная масса железа (55,85 г/моль).

Наконец, мы можем найти массовую долю железа в образце, зная его массу и массу образца:

массовая доля железа (%) = (масса Fe2+ ÷ масса образца) × 100%

Давайте подставим значения в формулы и рассчитаем ответ:

n(Fe2+) = (48 мл × 0,1 н) ÷ 5 = 0,96 мэкв

m(Fe2+) = 0,96 мэкв × 55,85 г/моль = 53,3 мг

массовая доля железа (%) = (53,3 мг ÷ 710,8 мг) × 100% ≈ 7,5%

Таким образом, массовая доля железа в исходном образце составляет примерно 7,5%.