Вопрос школьника
При хранении 200 г 10%-ного раствора хлората калия KClO3 в результате реакции диспропорционирования образовались две новые соли калия — хлорид КС1 и перхлорат КСlO4. Рассчитайте их массовые доли в растворе (%).
Ответ от учителя
Уравнение реакции диспропорционирования хлората калия:
2KClO3 → 2KCl + 3O2
Из уравнения видно, что при реакции образуется хлорид калия и кислород. Однако, в данном случае кислород не участвует в реакции и выходит в атмосферу. Таким образом, массовая доля хлорида калия и перхлората калия в растворе будет равна:
Массовая доля КСl = (масса КСl / масса раствора) * 100%
Массовая доля КСlO4 = (масса КСlO4 / масса раствора) * 100%
Для расчета массы образовавшихся солей необходимо знать количество образовавшегося кислорода. Из уравнения реакции видно, что на каждые 2 моля хлората калия образуется 2 моля хлорида калия и 3 моля кислорода. Таким образом, масса кислорода, образовавшегося при реакции, будет равна:
масса O2 = (3 * молярная масса O2 * масса хлората калия) / (2 * молярная масса KClO3)
где молярная масса O2 = 32 г/моль, молярная масса KClO3 = 122.55 г/моль.
Подставляя значения, получаем:
масса O2 = (3 * 32 * 200) / (2 * 122.55) = 15.6 г
Таким образом, масса образовавшегося хлорида калия будет равна массе хлората калия минус масса кислорода:
масса КСl = масса хлората калия — масса O2 = 20 — 15.6 = 4.4 г
Масса перхлората калия будет равна массе кислорода, так как на каждые 2 моля хлората калия образуется 1 моль перхлората калия:
масса КСlO4 = масса O2 = 15.6 г
Таким образом, массовая доля хлорида калия в растворе будет равна:
Массовая доля КСl = (масса КСl / масса раствора) * 100% = (4.4 / 200) * 100% = 2.2%
Массовая доля перхлората калия в растворе будет равна:
Массовая доля КСlO4 = (масса КСlO4 / масса раствора) * 100% = (15.6 / 200) * 100% = 7.8%
