Вопрос школьника
Для добування кисню у пробірку помістили калій перманганат масою 20 г. Після прожарювання у пробірці залишився твердий залишок масою 18 г. Обчисліть масу добутого кисню. Який об’єм займає цей кисень? (Для обчислення використовуйте дані з попереднього параграфа).
Ответ от учителя
У реакції з калієм перманганатом кисень виділяється за наступною рівнянням:
2KMnO4 → K2MnO4 + MnO2 + O2
За рівнянням, 2 молекули KMnO4 дають 1 молекулу O2. Молярна маса KMnO4 дорівнює 158 г/моль, тому 20 г KMnO4 містять:
20 г / 158 г/моль = 0,126 моль KMnO4
За рівнянням, 0,126 моль KMnO4 дають 0,063 моль O2. Молярна маса O2 дорівнює 32 г/моль, тому маса добутого кисню дорівнює:
0,063 моль * 32 г/моль = 2,016 г
Об’єм добутого кисню можна обчислити за допомогою ідеального газового закону:
PV = nRT
де P — тиск, V — об’єм, n — кількість речовини, R — універсальна газова стала, T — температура.
При нормальних умовах (тиск 1 атм, температура 273 К) 1 моль будь-якого газу займає об’єм 22,4 л. Тому, для 0,063 моль O2:
V = nRT/P = 0,063 моль * 8,31 Дж/(моль*К) * 273 К / (1 атм * 101325 Па) = 1,78 л
Отже, маса добутого кисню дорівнює 2,016 г, а об’єм — 1,78 л.
