Question

Какой объем этилена было окислено под действием калий перманганата,если конечное вещество реагирует с металлическим натрием с выделением 4,48 л водорода?

Answer 1

Дано:

V(H2)=4,48 л

Найти:

V(CH2=CH2)-?

Решение.

Answer 2

Для решения данной задачи необходимо использовать уравнение реакции окисления этилена (C2H4) калием перманганатом (KMnO4) и последующей реакции полученного продукта с натрием (Na).

Уравнение окисления этилена калием перманганатом:

C2H4 + KMnO4 + H2O -> X + K2CO3 + MnO2 + KOH

Уравнение реакции с натрием:

X + 2Na -> Y + Z

Дано, что образовалось 4,48 л водорода (H2). Обратим внимание, что при реакции с натрием молярное соотношение между продуктом X и водородом H2 равно 1:1.

Теперь давайте переведем объем водорода в количество вещества (молы) с использованием идеального газового закона (предположим, что реакция произошла при стандартных условиях - 1 атм и 273 К):

PV = nRT

n = PV / RT

где: P = давление (1 атм) V = объем водорода (4,48 л) R = универсальная газовая постоянная (0,0821 л * атм / (мол * К)) T = температура (273 К)

n = 4,48 л * 1 атм / (0,0821 л * атм / (мол * К) * 273 К) ≈ 0,204 моль H2

Так как молярное соотношение между этиленом и водородом также 1:1, то количество вещества этилена (C2H4) равно 0,204 моль.

Теперь вернемся к уравнению окисления этилена:

C2H4 + KMnO4 + H2O -> X + K2CO3 + MnO2 + KOH

Из уравнения видно, что 1 моль этилена соответствует образованию 1 моль продукта X. Следовательно, объем продукта X, который образовался при окислении 0,204 моль этилена, также составит 0,204 л.

Таким образом, объем этилена, окисленного под действием калия перманганата, составил около 0,204 л.