Question

Расчитайте молярную массу эквивалента перманганата калия в а) кислой среде      б) в нейтральной среде

Answer 1

Окисление перманганатом калия в кислой среде:                        
10 FeSO4 + 2 KMnO4 + 8H2 SO4 =5 Fe 2 (SO4 )3 + 2 MnSO4 + K 2 SO4 + 8 H2 O 
Fe 2+ − e − = Fe 3+ 5                               
Mn 7 + + 5e − = Mn 2+ 1                       
В кислой среде ион марганца присоединяет пять электронов, поэтому молярная масса эквивалента Мf(КМnO4) = M(КМnO4)/5 = = 158,04/5 = 31,61 г/моль. Окисление перманганатом калия в нейтральной среде:       
3FeSO4 + KMnO4 + 5 KOH + 2 H 2 O = 3Fe(OH )3 + MnO2 + 3K2SO4                             
 Fe 2+ − e − = Fe 3+ 3                             
 Mn 7 + + e − = Mn 4+ 1                        
В    нейтральной    среде   ион    марганцаприсоединяет три электрона, поэтому молярная масса эквивалентаМf(КМпO4) = М(КМnO4)/3 = 158,04/3 = 52,681 г/моль.

Answer 2

Молярная масса эквивалента – это масса вещества, соответствующая одному эквиваленту.

Для перманганата калия масса одного эквивалента будет равна молярной массе, деленной на валентность иона перманганата MnO₄⁻:

M(eq) = M/5

где M – молярная масса перманганата калия.

а) В кислой среде ион перманганата MnO₄⁻ окисляет восстановителей до ионов Mn²⁺, которые затем соединяются с ионами Н⁺, образуя ион марганца(II) Mn²⁺ и молекулы воды H₂O. Одновременно ионы H⁺ окисляются до молекул воды. Уравнение реакции:

MnO₄⁻ + 8H⁺ + 5e⁻ → Mn²⁺ + 4H₂O

Таким образом, один эквивалент перманганата калия соответствует пяти эквивалентам электронов, поэтому его масса будет равна массе пяти эквивалентов электронов:

M(eq) = 5*F

где F – фарадай, постоянная Фарадея, равная заряду одного моля электронов (96500 Кл/моль).

M(eq) = 5*96500 Кл/моль = 482500 г/экв

M(eq) = 482,5 г/экв

M/5 = 482,5 г/моль / 5 = 96,5 г/моль

Ответ: молярная масса эквивалента перманганата калия в кислой среде равна 96,5 г/моль.

б) В нейтральной среде перманганат калия распадается на ионы МnО₄⁻ и К⁺, и его ион МnО₄⁻ окисляет восстановителей до соединений, содержащих марганец в высшей валентности MnO₂. Уравнение реакции:

2MnO₄⁻ + H₂O → 2MnO₂ + 3O₂ + 2OH⁻

В этом случае масса одного эквивалента перманганата калия будет равна молярной массе перманганата калия, деленной на две эквиваленты ионов МnО₄⁻:

M(eq) = M/2

Молярная масса перманганата калия равна 158 г/моль, поэтому масса одного эквивалента будет:

M(eq) = 158 г/моль / 2 = 79 г/моль

Ответ: молярная масса эквивалента перманганата калия в нейтральной среде равна 79 г/моль.