esercizio con redox

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Asdrubale

2015-06-20 11:30

Salve a tutti,

sto preparando l'esame di chimica analitica quantitativa e mi sono imbattuto nel seguente esercizio:

Quale volume di ossigeno si sviluppa a c.n. facendo reagire 10 g di KMnO4 con acqua ossigenata in ambiente acido?

Si tratta prima di bilanciare la redox,fino qui nessun problema:

2MnO4- +6H+ + 5H2O2 --> 2Mn++ + 8H20 + 5O2 

Ora per trovare il numero di equivalenti ho fatto (grammi di KMnO4)/peso equivalente,dove il peso equivalente è (peso molecolare KMnO4)/5  

dunque n equiv (KMnO4)= 0,316= n equiv(H2O2)=n equiv(O2)

ora conoscendo il numero di equivalenti di O2 ho applicato la legge dei gas ideali PV=nRT,ma mi viene il valore doppio a quello esatto.

Ho pensato che forse dovrei dividere il numero equiv/2,ma non saprei per quale motivo.

Forse mi sta sfuggendo qualcosa della definizione di equivalente!!Non sono le moli di ossigeno che si sono formate?

Grazie mille in anticipo per la pazienza ;-)

LuiCap

2015-06-20 12:24

I volumi di ossigeno rappresentano uno dei tanti modi di esprimere la concentrazione di una soluzione acquosa di H2O2.

Essi corrispondono al volume di ossigeno che si libera a c.n. da un volume unitario di acqua ossigenata secondo la reazione di autodecomposizione dell'acqua ossigenata stessa:

2 H2O2(aq) --> 2 H2O(l) + O2(g)

dalla quale si deduce che 2 mol di H2O2 producono 1 mol di O2.

A c.n. 1 mol di un qualsiasi gas occupa un volume di 22,4 L/mol.

n KMnO4 = 10 g/158,04 g/mol = 0,063 mol

n H2O2 = 0,063 x 5/2 = 0,16 mol

n O2 = 0,16/2 = 0,079 mol

volumi O2 = 0,079 mol x 22,4 L/mol = 1,8 L di O2 che si liberano da 1 L di H2O2

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Asdrubale

2015-06-20 12:42

Grazie mille,allora é la reazione di decomposizione dell'acqua ossigenata che mi sfuggiva!! Ma quello che ho scritto in termini di equivalenti secondo lei é giusto??Perché il prof vuoke che gli es. Si svolgano con gli equivalenti,per questo sono condizionato.

Grazie mille


peró altra cosa,se dalla reazione col permanganato si sviluppa O2, perché devo considerarela reazione di autodecomposizione?
la soluzione al problema è 3,54L

Mario

2015-06-20 13:05

I calcoli da farsi sono:

per il permanganato di potassio si ha:

158/5 = 31,6

10/31,6=0,316

per l'acqua ossigenata abbiamo:

x/17=0,316

mentre per l'ossigeno :

y/16= 0,316

basta allora moltiplicare 16*0,316=5,06 g di ossigeno che si formano, da cui 5,06/32=0,158 moli di O2

infine moltiplichiamo per il volume di una mole

0,158*22,414= 3,54 litri di O2

saluti

Mario

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Asdrubale

2015-06-20 13:16

Grazie mille Mario,la cosa che non riesco a capire é il perché per l'ultimo passaggio non posso prendere come numero di moli di O2 0,316 !!

Mario

2015-06-20 13:26

L'ho scritto nel penultimo passaggio.

saluti

Mario

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LuiCap

2015-06-20 13:34

Scusami Asdrubale, ha ragione Mario.

Quella che ho calcolato io è la concentrazione dell'H2O2 espressa come volumi di O2.

L'avevo scritta come premessa azz!

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