Setara, faktor ekuivalen, konsentrasi molar ekuivalen. Setara massa molar dalam reaksi oksidasi-reduksi Setara massa molar kmno4

DEFINISI

Kalium permanganat(garam kalium dari asam permanganat) dalam bentuk padat adalah kristal ungu tua (hampir prisma hitam), yang cukup larut dalam air (Gbr. 1).

Larutan KMnO 4 berwarna merah tua, dan pada konsentrasi tinggi berwarna ungu, ciri khas ion permanganat (MnO 4 -).

Beras. 1. Kristal kalium permanganat. Penampilan.

Rumus kasar kalium permanganat adalah KMnO 4. Sebagaimana diketahui, massa molekul suatu molekul sama dengan jumlah massa atom relatif dari atom-atom penyusun molekul tersebut (kita membulatkan nilai massa atom relatif yang diambil dari Tabel Periodik D.I. Mendeleev menjadi bilangan bulat ).

Tuan(KMnO 4) = Ar(K) + Ar(Mn) + 4×Ar(O);

Tuan(KMnO 4) = 39 + 55 + 4×16 = 39 + 55 +64 =158.

Massa molar (M) adalah massa 1 mol suatu zat. Mudah untuk menunjukkan bahwa nilai numerik massa molar M dan massa molekul relatif M r adalah sama, namun besaran pertama berdimensi [M] = g/mol, dan besaran kedua tidak berdimensi:

M = N A × m (1 molekul) = N A × M r × 1 sma = (NA ×1 sma) × M r = × M r .

Artinya massa molar kalium permanganat adalah 158 g/mol.

Contoh pemecahan masalah

CONTOH 1

CONTOH 2

Contoh 2. Hitung konsentrasi molar ekuivalen asam ortofosfat dalam larutan 20% H 3 PO 4 yang massa jenisnya 1,020 g/cm 3, dengan memperhatikan persamaan

H 3 PO 4 + 3KOH = K 3 PO 4 + 3H 2 O.

Larutan. Konsentrasi molar zat yang setara X(simbol DENGAN persamaan ( X), satuan ukuran mol/m 3 atau mol/l) ditentukan oleh banyaknya zat yang setara N persamaan ( X), terletak dalam 1 liter larutan.

Konsentrasi molar zat ekivalen bergantung pada reaksinya, karena zat yang sama dalam reaksi yang berbeda dapat mempunyai bilangan ekivalen yang berbeda.

1. Hitung faktor ekivalensi H 3 PO 4 dalam reaksi ini.

Reagen KOH menukar dengan satu unit rumus 1 PU (H 3 PO 4) tiga gugus hidroksil OH – yang masing-masing ekuivalen dengan ion H+. Oleh karena itu angka yang setara Z(H 3 PO 4) = 3, faktor ekivalensi F(H 3 PO 4) = .

2. Hitung massa molar ekuivalennya.

Massa molar ekuivalen H 3 PO 4 sama dengan hasil kali faktor ekivalen H 3 PO 4 dan massa molar H 3 PO 4 (98 g/mol):

M persamaan (H 3 PO 4) = F(H 3 PO 4) · = 1/3 · 98 = 32,66 g/mol.

3. Hitung massa 1 liter larutan berdasarkan nilai massa jenisnya:

M = V· ρ = 1000 ml · 1,020 g/cm 3 = 1020 g.

100 g larutan H 3 PO 4 mengandung 20 g H 3 PO 4;

1020 g larutan H 3 PO 4 mengandung X g H 3 PO 4,

X = G.

4. Tentukan banyaknya ekuivalen zat H 3 PO 4 dalam 1 liter larutan.

Banyaknya zat yang setara menunjukkan jumlah suatu zat (dalam mol) yang partikel-partikelnya setara (partikel nyata atau bersyarat dari suatu zat).

Banyaknya zat setara H 3 PO 4 dalam 1 liter larutan diperoleh dengan membagi jumlah gram H 3 PO 4 dalam 1 liter larutan dengan massa molar setara H 3 PO 4:

N persamaan (H 3 PO 4) = tikus tanah,

itu. kita memperoleh 6,25 mol zat.

Cara DENGAN persamaan (H 3 PO 4, F= ) = 6,25 mol/l. Cara menyatakan konsentrasi ini disebut juga normalitas larutan (n) dan ditulis 6,25n H 3 PO 4, yaitu. 1 liter larutan ini mengandung 6,25 mol setara asam ortofosfat.

Contoh 3. Mengingat persamaan reaksi

KOH + H 2 SO 4 = KHSO 4 + H 2 O,

menghitung faktor kesetaraan F(KOH) dan F(H 2 JADI 4). Tentukan konsentrasi molar ekuivalen larutan asam sulfat H 2 SO 4, jika diperlukan 23,0 ml larutan kalium hidroksida KOH untuk menetralkan 24,5 ml asam, DENGAN persamaan (KOH) = 0,15 mol/l.

Larutan. Larutan dengan konsentrasi molar ekuivalen yang berbeda bereaksi dalam volume yang berbanding terbalik dengan konsentrasi molar ekuivalennya.

Mengetahui konsentrasi molar ekuivalen salah satu dari dua larutan yang bereaksi dan volumenya, kita menentukan konsentrasi molar ekuivalen larutan kedua:

atau DENGAN persamaan (A) V p(A)= C persamaan (V) · V hal(B),

1. Hitung faktor ekivalensinya F(KOH) dan F(H 2 JADI 4). Reagen KOH ditukar dengan satu satuan rumus 1 PH H 2 SO 4 satu gugus hidroksil OH –, yang setara dengan ion H+. Oleh karena itu angka yang setara Z(H 2 SO 4) = 1, faktor ekivalensi F(H 2 JADI 4) = 1.

Nomor yang setara Z(KOH) = 1, F(KOH) = 1.

2. Hitung konsentrasi molar ekuivalen larutan H 2 SO 4.

, dari sini

DENGAN persamaan (H 2 SO 4, H 2 O, F = 1) = =

0,14 mol/l atau 0,14n H 2 SO 4.

Contoh 4. Tentukan massa (g) kalium permanganat KMnO 4 yang diperlukan untuk menyiapkan 0,5 l larutan 0,2 N yang dimaksudkan untuk mempelajari sifat oksidatif zat dalam lingkungan asam

(MnO 4) – + 8H + + 5e – = Mn 2+ + 4H 2 O.

Larutan.

1. Definisikan faktor ekivalensi F(KMnO 4).

Persamaan setengah reaksi ion-elektronik menunjukkan bahwa bilangan oksidasi mangan bervariasi dari +7 hingga +2. Satu satuan rumus (MnO 4) - menambahkan lima elektron, sehingga bilangan ekuivalennya Z(MnO 4 –) = 5. Oleh karena itu, bilangan ekuivalen KMnO 4 adalah sama dengan Z(KMnO 4) = 5, faktor ekivalensi F(KMnO 4) = . Massa molar KMnO 4 adalah = 158 g/mol.

2. Hitung massa KMnO 4 yang diperlukan untuk membuat 0,5 l larutan 0,2 N.

Konsentrasi molar yang setara DENGAN persamaan ( X) sama dengan perbandingan jumlah zat yang setara N persamaan ( X) dengan volume larutan V P:

Di mana mx– massa zat (g);

F (X) – faktor kesetaraan;

M x – massa molar zat, g/mol;

V p – volume larutan (l).

G.

Jawaban: Untuk menyiapkan 0,5 l larutan 0,2 N, Anda perlu mengambil 3,16 g KMnO 4.

TUGAS KONTROL

121. Air seberat 60 g ditambahkan ke dalam larutan asam sulfat dengan volume 400 ml yang massa jenisnya 1,1 g/ml, dan fraksi massa H 2 SO 4 adalah 15%.Tentukan fraksi massa asam sulfat asam dalam larutan yang dihasilkan.

Jawaban: 13,2%.

122. Hitung konsentrasi molar (mol/l) mangan (II) klorida MnCl 2 jika 200 ml larutan mengandung 2,52 g zat terlarut.

Jawaban: 0,1 juta.

123. Hitung konsentrasi molar ekuivalen (mol/l) seng klorida ZnCl 2, 200 ml larutan mengandung 1,83 g zat ini. Reaksi berlangsung menurut persamaan:

ZnCl 2 + 4NaOH = Na 2 + 2NaCl.

Jawaban: 0,3 mol/l.

124. Tentukan massa (g) kalium permanganat KMnO 4 yang diperlukan untuk membuat 1,5 l larutan 0,3 N yang dimaksudkan untuk mempelajari sifat oksidatif zat ini dalam lingkungan netral:

(MnO 4) – + 3e – + 2H 2 O = MnO 2 + 4(OH) – .

Jawaban: 23,7 gram.

125. Hitung titer larutan asam sulfat H 2 SO 4 40% dengan massa jenis ρ = 1,307 g/cm 3.

Jawaban: = 0,5228 gr/ml.

126. Reaksi berlangsung menurut persamaan:

3Ba(OH) 2 + 2H 3 PO 4 = Ba 3 (PO 4) 2 + 6H 2 O.

Hitung Faktor Kesetaraan F(Ba(OH)2) dan F(H3PO4). Tentukan berapa volume asam ortofosfat dengan DENGAN eq (H 3 PO 4) = 0,7 mol/l diperlukan untuk menetralkan 30 ml larutan barium hidroksida Ba(OH) 2, yang titernya adalah 0,0960 g/ml.

Jawaban: 48ml.

127. Hitung massa glukosa C 6 H 12 O 6 dan air yang diperlukan untuk membuat 200 g larutan 5%.

Jawaban: 10 gr glukosa, 190 gr air.

128. Tentukan massa (g) nikel nitrat Ni(NO 3) 2 yang terkandung dalam 200 ml larutan 0,125 M Ni(NO 3) 2.

Jawaban: 4,6 gram.

129. Reaksi berlangsung menurut persamaan:

Cr(NO 3) 3 + 3NaOH = Cr(OH) 3 + 3NaNO 3.

Hitung konsentrasi molar ekuivalen kromium nitrat Cr(NO 3) 3, 3 liternya mengandung 52,2 g zat ini.

Jawaban: 0,22n.

130. Tentukan massa (g) kalium dikromat K 2 Cr 2 O 7 yang diperlukan untuk menyiapkan 1 liter larutan 2 N yang dimaksudkan untuk mempelajari sifat oksidatif zat ini dalam lingkungan asam:

(Cr 2 O 7) 2– + 6e – + 14H + = 2Cr 3+ + 7H 2 O.

Jawaban: 98

131. Hitung titer larutan kalium hidroksida KOH yang diperoleh dengan melarutkan 25 g KOH dan 160 g air, jika massa jenis larutan adalah 1,24 g/cm3.

Menjawab: T KOH = 0,1675 gram/ml.

132. Reaksi berlangsung menurut persamaan:

Zn(OH) 2 + 2HCl = ZnCl 2 + 2H 2 O.

Hitung faktor kesetaraan F(Zn(OH) 2) dan F(HCl) Tentukan volume larutan asam klorida HCl, DENGAN persamaan (HCl) = 0,1 mol/l diperlukan untuk menetralkan 8 ml larutan seng hidroksida Zn(OH) 2 yang titernya 0,0720 g/ml?

Jawaban: 112ml.

133. Campurkan 200 g larutan 2% dan 300 g larutan kalsium klorida CaCl 2 12%. Tentukan fraksi massa CaCl 2 dalam larutan yang dihasilkan.

134. Tentukan massa (g) natrium sulfit Na 2 SO 3 yang diperlukan untuk membuat 0,4 l larutan 0,6 N yang dimaksudkan untuk mempelajari sifat pereduksi zat ini dalam lingkungan basa

(SO 3) 2– + 2OH – – 2e = (SO 4) 2– + H 2 O.

Jawaban: 15,12 gram.

135. Berapa gram barium klorida kristal hidrat (BaCl 2 2H 2 O) yang harus diambil untuk membuat larutan dengan volume 0,5 l, yang fraksi massa BaCl 2 adalah 0,1 (larutan 10%)? Massa jenis larutan adalah ρ = 1,090 g/cm3.

Jawaban: 63,92 gram.

136. Hitung konsentrasi molar ekuivalen asam klorida dalam 80 ml larutan yang mengandung 3,6 g HCl, yang bereaksi menurut persamaan:

2HCl + Ca(OH) 2 = CaCl 2 + 2H 2 O.

Jawab: HCl 1,2 N.

137. Hitung fraksi massa (%) Mn(NO 3) 2 dalam larutan Mn(NO 3) 2 0,57 M jika massa jenis larutan tersebut adalah ρ = 1,060 g/cm 3.

Jawaban: 9,6%.

138. Untuk melakukan reaksi Na 2 CO 3 + H 2 SO 4 = Na 2 SO 4 + CO 2 + H 2 O digunakan larutan natrium karbonat (Na 2 CO 3) yang diperoleh dengan melarutkan 10,6 g garam dalam satu liter air. Hitung konsentrasi molar ekuivalen natrium karbonat dalam larutan.

Jawab: 0,2 N Na 2 CO 3.

139. Dari 800 g larutan asam klorida HCl 2%, 300 g air diuapkan. Hitung fraksi massa (%) HCl dalam larutan yang tersisa setelah penguapan.

Jawaban: 3,2%.

140. Hitung massa K 2 CO 3 (g) yang diperlukan untuk membuat 100 ml larutan 10% (ρ = 1,0904 g/cm 3).

dimana E 0 lembu , E 0 merah adalah potensial elektroda standar dari pasangan redoks,

n adalah jumlah elektron yang berpartisipasi dalam proses.

Jika log K = 1 – kesetimbangan

Jika log K > 1 – kesetimbangan bergeser ke arah produk reaksi

Jika log K< 1 – равновесие смещается в сторону исходных веществ.

Klasifikasi metode OHT

Metode penetapan titik ekivalen pada metode titrasi redoks

Permanganatometri

Solusi kerja: KMnO 4 .

Larutan kalium permanganat yang dititrasi tidak dapat dibuat dengan menggunakan satu ton sampel obat, karena mengandung sejumlah pengotor, konsentrasi larutan berubah karena interaksi dengan pengotor organik dalam distilat. air. Air juga mempunyai sifat redoks dan dapat mereduksi KMnO 4 . Reaksi ini lambat, namun sinar matahari mengkatalisisnya, sehingga larutan yang disiapkan disimpan dalam botol gelap. Siapkan larutan kira-kira sesuai konsentrasi yang diperlukan, kemudian standarkan sesuai standar primer (Na 2 C 2 O 4 - natrium oksalat, amonium oksalat hidrat (NH 4) 2 C 2 O 4 × H 2 O atau asam oksalat dihidrat H 2 C 2 O 4 × 2H 2 O, oksida arsenik As 2 O 3 atau besi logam).

Titik ekivalen ditentukan oleh warna merah muda pucat larutan dari satu tetes titran berlebih (tanpa metode indikator).

Reaksi kalium permanganat dengan zat pereduksi dalam media asam berlangsung sesuai dengan skema berikut:

Dalam analisis beberapa senyawa organik, reduksi dalam media basa kuat digunakan menurut persamaan:

MnO 4 - + e ® MnO 4 2-

Secara permanganatometri, zat pereduksi ditentukan dengan titrasi langsung, zat pengoksidasi dengan titrasi terbalik, dan beberapa zat dengan titrasi substitusi.

Dikromatometri

Solusi kerja: K 2 Cr 2 O 7 .

Larutan yang dititrasi dapat dibuat dengan menggunakan satu ton sampel, karena kristal K 2 Cr 2 O 7 memenuhi semua persyaratan standar primer. Larutan kalium dikromat stabil selama penyimpanan, titer larutan tetap tidak berubah dalam waktu lama

Reaksi utama metode bikromatometri adalah reaksi oksidasi dengan kalium bikromat dalam

lingkungan asam:

Titik ekivalen ditentukan dengan menggunakan indikator redoks (difenilamin dan turunannya).

Metode bikromatometri digunakan untuk menentukan zat pereduksi - titrasi langsung (Fe 2+, U 4+, Sb 3+, Sn 2+), zat pengoksidasi - titrasi balik (Cr 3+), serta beberapa senyawa organik (metanol, gliserin).

Setara adalah partikel nyata atau bersyarat dari zat X, yang dalam reaksi asam-basa atau reaksi pertukaran tertentu setara dengan satu ion hidrogen H + (satu ion OH atau satuan muatan), dan dalam reaksi redoks ini setara dengan satu elektron.

Faktor ekivalensi feq(X) adalah bilangan yang menunjukkan berapa fraksi partikel nyata atau konvensional zat X yang ekuivalen dengan satu ion hidrogen atau satu elektron dalam suatu reaksi tertentu, yaitu fraksi yang setara dengan molekul, ion, atom, atau satuan rumus suatu zat.

Selain konsep “jumlah suatu zat”, yang sesuai dengan jumlah molnya, juga digunakan konsep jumlah ekuivalen suatu zat.

Hukum ekuivalen: zat bereaksi dalam jumlah yang sebanding dengan ekuivalennya. Jika n(persamaan 1) diambil ekuivalen mol suatu zat, maka jumlah ekuivalen mol zat lain yang sama n(setara 2 ) akan diperlukan dalam reaksi ini, mis.

n(persamaan 1) = n(persamaan 2) (2.1)

Saat melakukan perhitungan, rasio berikut harus digunakan:

M(½ CaSO 4 ) = 20 + 48 = 68 g/mol.

Setara dalam reaksi asam-basa

Dengan menggunakan contoh interaksi asam ortofosfat dengan alkali dengan pembentukan dihidro-, hidro- dan medium fosfat, mari kita perhatikan ekuivalen zat H 3 PO 4.

H 3 PO 4 + NaOH = NaH 2 PO 4 + H 2 O, feq (H 3 PO 4) = 1.

H 3 PO 4 + 2NaOH = Na 2 HPO 4 + 2H 2 O, feq (H 3 PO 4) = 1/2.

H 3 PO 4 + 3NaOH = Na 3 PO 4 + 3H 2 O, feq (H 3 PO 4) = 1/3.

Setara NaOH sesuai dengan satuan rumus zat ini, karena faktor kesetaraan NaOH sama dengan satu. Pada persamaan reaksi pertama, perbandingan molar reaktan adalah 1:1, sehingga faktor ekivalennya adalah H 3 PO 4 dalam reaksi ini sama dengan 1, dan yang setara adalah satuan rumus zat H 3PO 4.

Pada persamaan reaksi kedua, perbandingan molar reaktan H 3 PO 4 dan NaOH adalah 1:2, yaitu faktor kesetaraan H 3PO 4 sama dengan 1/2 dan ekuivalennya adalah 1/2 bagian satuan rumus zat H 3PO 4.

Dalam persamaan reaksi ketiga, jumlah zat reaktan berhubungan satu sama lain sebagai 1:3. Oleh karena itu, faktor kesetaraan H 3 PO 4 sama dengan 1/3, dan ekuivalennya adalah 1/3 satuan rumus zat H 3PO 4.

Dengan demikian, setara suatu zat bergantung pada jenis transformasi kimia yang melibatkan zat tersebut.

Perhatian harus diberikan pada efektivitas penerapan hukum ekuivalen: penghitungan stoikiometri disederhanakan bila menggunakan hukum ekuivalen; khususnya, saat melakukan penghitungan ini, tidak perlu menuliskan persamaan lengkap reaksi kimia dan mengambil memperhitungkan koefisien stoikiometri. Misalnya untuk interaksi tanpa sisa, 0,25 mol setara natrium ortofosfat akan memerlukan jumlah setara zat kalsium klorida yang sama, yaitu n(1/2CaCl 2 ) = 0,25 mol.

Setara dengan reaksi redoks

Faktor ekivalensi senyawa pada reaksi redoks adalah:

f persamaan (X) = , (2.5)

dimana n – jumlah elektron yang disumbangkan atau ditambahkan.

Untuk menentukan faktor ekivalensi, perhatikan tiga persamaan reaksi yang melibatkan kalium permanganat:

2KMnO 4 + 5Na 2 SO 3 + 3H 2 SO 4 = 5Na 2 SO 4 + 2MnSO 4 + K 2 SO 4 + 3H 2 O.

2KMnO 4 + 2Na 2 SO 3 + H 2 O = 2Na 2 SO 4 + 2MnO 2 + 2KOH.

2KMnO 4 + Na 2 SO 3 + 2NaOH = Na 2 SO 4 + K 2 MnO 4 + Na 2 MnO 4 + H 2 O.

Hasilnya, kita memperoleh skema transformasi KMnO 4 berikut (Gbr. 2.1).



Beras. 2.1. Skema transformasi KMnO 4 di berbagai lingkungan

Jadi, pada reaksi pertama f eq (KMnO 4 ) = 1/5, pada detik – f eq(KMnO4 ) = 1/3, di urutan ketiga – f eq(KMnO 4) = 1.

Perlu ditekankan bahwa faktor ekivalensi kalium dikromat yang bereaksi sebagai zat pengoksidasi dalam suasana asam adalah 1/6:

Cr 2 O 7 2- + 6e + 14 H + = 2 Cr 3+ + 7 H 2 O.

Contoh pemecahan masalah

Tentukan faktor ekivalensi aluminium sulfat yang berinteraksi dengan alkali.

Larutan. Dalam hal ini, ada beberapa kemungkinan jawaban:

Al 2 (SO 4) 3 + 6 KOH = 2 A1(OH) 3 + 3 K 2 SO 4, f eq (Al 2 (JADI 4) 3) = 1/6,

Al 2 (SO 4) 3 + 8 KOH (misal) = 2 K + 3 K 2 SO 4, f eq (Al 2 (JADI 4) 3) = 1/8,

Al 2 (JADI 4) 3 + 12KOH (misal) = 2K 3 + 3K 2 SO 4, f eq (Al 2 (JADI 4) 3) = 1/12.

Tentukan faktor ekivalensi Fe 3 O 4 dan KCr(SO 4) 2 dalam reaksi interaksi oksida besi dengan asam klorida berlebih dan interaksi garam ganda KCr(SO 4) 2 dengan jumlah stoikiometri alkali KOH untuk membentuk kromium hidroksida ( AKU AKU AKU).

Fe 3 O 4 + 8 HC1 = 2 FeСl 3 + FeС1 2 + 4 H 2 O, f eq (Fe 3 O 4) = 1/8,

KCr(SO 4) 2 + 3 KOH = 2 K 2 SO 4 + C r(OH) 3, f eq (KCr(SO 4) 2) = 1/3.

Tentukan faktor ekivalensi dan massa molar ekuivalen oksida CrO, Cr 2 O 3 dan CrO 3 dalam reaksi asam-basa.

CrO + 2 HC1 = CrCl 2 + H 2 O; f persamaan (CrO) = 1/2,

Cr 2 O 3 + 6 HC1 = 2 CrCl 3 + 3 H 2 O; f persamaan (Cr 2 O 3) = 1/6,

KrO3 – oksida asam. Bereaksi dengan alkali:

KrO3 + 2 KOH = K 2 CrO 4 + H 2 O; f persamaan (CrO 3) = 1/2.

Massa molar setara oksida yang dipertimbangkan adalah:

M setara (CrO) = 68(1/2) = 34 g/mol,

M eq (Cr 2 O 3 ) = 152(1/6) = 25,3 g/mol,

persamaan (CrO 3 ) = 100(1/2) = 50 g/mol.

Tentukan volume 1 mol setara O 2, NH 3 dan H 2 S di no. dalam reaksi:

V persamaan (O 2) = 22,4 × 1/4 = 5,6 liter.

V persamaan (NH 3) = 22,4 × 1/3 = 7,47 l - pada reaksi pertama.

V persamaan (NH 3) = 22,4 × 1/5 = 4,48 l - pada reaksi kedua.

Pada reaksi ketiga hidrogen sulfida, V eq (H 2 S) = 22,4 1/6 = 3,73 l.

0,45 g logam dipindahkan dari asam oleh 0,56 l (n.s.) hidrogen. Tentukan massa molar ekuivalen logam, oksida, hidroksida, dan sulfatnya.

N eq (Me) = n eq (H 2) = 0,56: (22,4 × 1/2) = 0,05 mol.

M setara (X) = m(Me)/n setara (Me) = 0,45:0,05 = 9 g/mol.

M eq (Saya x O y ) = M persamaan (Saya) + M persamaan(O 2) = 9 + 32× 1/4 = 9 + 8 = 17 g/mol.

M eq (Saya(OH) y ) = M persamaan (Saya) + M persamaan(OH - ) = 9+17 = 26 g/mol.

M eq (Saya x (SO 4) y ) = M persamaan (Saya) + M persamaan (SO 4 2-) = 9 + 96× 1/2 = 57 g/mol.

. Hitung massa kalium permanganat yang diperlukan untuk oksidasi 7,9 g kalium sulfit dalam media asam dan netral.

f persamaan (K 2 JADI 3 ) = 1/2 (dalam lingkungan asam dan netral).

M setara (K 2 SO 3) = 158 × 1/2 = 79 g/mol.

N persamaan (KMnO 4) = n persamaan (K 2 JADI 3 ) = 7,9/79 = 0,1 mol.

Dalam lingkungan asam M setara (KMnO 4 ) = 158 1/5 = 31,6 g/mol, m(KMnO 4 ) = 0,1 31,6 = 3,16 gram.

Dalam lingkungan netral M equiv (KMnO 4 ) = 158 1/3 = 52,7 g/mol, m(KMnO 4 ) = 0,1·52,7 =5,27 gram.

. Hitung massa molar suatu logam yang setara jika oksida logam ini mengandung 47% berat oksigen.

Untuk perhitungannya kita pilih sampel oksida logam seberat 100 g, maka massa oksigen dalam oksida tersebut adalah 47 g, dan massa logam tersebut adalah 53 g.

Dalam oksida: n equiv (logam) = n equiv (oksigen). Karena itu:

m(Saya):M eq (Saya) = m(oksigen):M eq (oksigen);

53:M setara (Saya) = 47:(32 1/4). Hasilnya, kita memperoleh M equiv (Me) = 9 g/mol.

Masalah untuk diselesaikan secara mandiri

2.1.Massa molar setara logam adalah 9 g/mol. Hitung massa molar ekuivalen nitrat dan sulfatnya.




2.2.Massa molar karbonat yang setara dengan logam tertentu adalah 74 g/mol. Tentukan massa molar yang setara dengan logam ini dan oksidanya.

Massa molar yang setara dengan zat pengoksidasi atau pereduksi bergantung pada jumlah elektron yang diterima atau disumbangkan dalam reaksi tertentu dan secara numerik sama dengan rasio massa molar zat M(X) dengan jumlah elektron yang diterima atau menyerah (n):

Jadi, dalam lingkungan asam direduksi menjadi Mn 2+:

Oleh karena itu, massa molar yang setara dengan KMnO 4 dalam reaksi ini adalah

Dalam lingkungan yang sedikit asam, netral dan basa, terjadi reduksi menjadi MnO 2:

Dan dalam hal ini

Kurva titrasi

Dalam metode yang sedang dipertimbangkan, kurva titrasi diplot dalam koordinat “potensi sistem redoks – volume larutan kerja yang ditambahkan (atau derajat titrasi)”

Mari kita hitung kurva titrasi untuk 100,0 ml 0,1 N. larutan FeSO 4 0,1 N. KMnO 4 (f eq = 1/5) dalam media asam pada = 1,0 sesuai dengan persamaan reaksi.

Setelah menambahkan tetes pertama kalium permanganat, dua pasangan redoks terbentuk dalam larutan: /Mn 2+ dan Fe 3+ /Fe 2+, potensial masing-masing dapat dihitung menggunakan persamaan Nerist:

.

Sebelum titik ekivalen, disarankan untuk menghitung potensial menggunakan persamaan kedua, dan setelah titik ekivalen, menggunakan persamaan pertama. Jumlah zat Fe 3+ sampai titik ekivalen sama dengan jumlah zat ekuivalen dengan penambahan KMnO 4 .

Jika Anda menambahkan 1,0 ml 0,1 N ke 100,0 ml FeSO 4 KMnO 4 (f eq = 1/5), maka sebagai hasil reaksi terbentuk zat Fe 3+ dalam jumlah ekuivalen yang konsentrasinya dalam larutan sama dengan mol/l, dan konsentrasi ion Fe 2+ akan menjadi 0,099 mol/l. Maka potensi redoks larutan tersebut adalah: . Sisa kurva titrasi sampai titik ekuivalen dihitung dengan cara yang sama.

Pada titik ekivalen, konsentrasi suatu zat dihitung dengan menggunakan konstanta kesetimbangan

.

Mari kita nyatakan konsentrasi kesetimbangan pada titik ekivalen sebagai x, maka = 5x dan konsentrasi ion-ion yang tersisa adalah: = 0,1-5x = = 5(0,02-x) dan = 0,02 – x, kita asumsikan juga bahwa = 1. Nilai konstanta kesetimbangan dapat dicari dari nilai potensial standar dari persamaan dan K = 10 62.

Saat menghitung, kita dapatkan ,

karena itu, perempuan jalang; perempuan jalang.

Kemudian DI DALAM,

a B. Perbedaan kecil pada nilai E cukup dapat dijelaskan dengan pembulatan saat menghitung konsentrasi kesetimbangan.

Setelah titik ekuivalen, kelebihan KMnO 4 dalam 0,1 ml bila diencerkan hingga 100,0 ml akan menghasilkan konsentrasi permanganat dalam larutan. , dan konsentrasi = 0,02 mol/l praktis tidak berubah seperti pada titik ekuivalen. Mengganti nilai-nilai ini ke dalam persamaan potensial menghasilkan B, jika dititrasi sebanyak 1 ml, maka potensialnya menjadi 1,49 V, dst. Kurva titrasi Fe 2+ dengan kalium permanganat ditunjukkan pada Gambar. 8.1.

Beras. 8.1. Kurva titrasi 100,0 ml 0,1 N. FeSO 4 0,1 n. larutan KMnO4

(f persamaan = 1/5) pada = 1,0

Di daerah titik ekivalen, ketika berpindah dari larutan yang diremehkan sebesar 0,1%, potensial berubah lebih dari 0,5 V. Lonjakan potensial yang tajam memungkinkan penggunaan pengukuran potensiometri langsung atau indikator redoks, yang warnanya berubah. ketika potensinya berubah.

Indikator

Dalam metode redoks titrimetri, dua jenis indikator digunakan. Indikator tipe pertama membentuk senyawa berwarna dengan analit atau titran, memasuki reaksi spesifik dengannya. Misalnya, dalam berbagai penentuan iodometri, ketika larutan yodium digunakan sebagai titran, titik ekivalen ditentukan oleh munculnya warna biru pati iodida atau hilangnya warna tersebut ketika yodium dititrasi dengan zat pereduksi. Ion tiosianat menghasilkan senyawa berwarna merah dengan Fe 3+, tetapi ketika Fe 3+ direduksi menjadi Fe 2+ terjadi perubahan warna.

Indikator tipe kedua adalah indikator redoks - zat yang berubah warna tergantung pada potensial redoks sistem. Dalam larutan indikator redoks, terdapat kesetimbangan antara bentuk teroksidasi dan tereduksi, yang mempunyai warna berbeda, yang bergeser ketika potensial berubah:

Potensi sistem indikator dapat dihitung menggunakan persamaan Nernst: .

Mengingat bahwa perubahan warna suatu larutan dapat dilihat oleh mata jika konsentrasi salah satu bentuk berwarna 10 kali atau lebih tinggi daripada konsentrasi bentuk lainnya, kita memperoleh interval transisi.