Под действием HNO3 манганаты диспропорционируют следующим образом: 3K2MnO4 + 4HNO3 = 2KMnO4 + MnO2 + 4KNO3 + 2H2O. Какой объем раствора HNO3 (ρ = 1,185 г/мл) с массовой долей 30 % необходим для получения 9,48 г перманганата калия?
Рассчитаем количество молей перманганата калия: n(KMnO4) = m(KMnO4) / M(KMnO4) = 9,48 г / 158,034 г/моль ≈ 0,06 моль.
Согласно уравнению реакции, для образования 1 моля KMnO4 требуется 4 моли HNO3. Таким образом, для образования 0,06 моль KMnO4 понадобится: n(HNO3) = 4 * n(KMnO4) = 0,24 моль.
Рассчитаем массу HNO3, необходимую для образования 0,24 моль: m(HNO3) = n(HNO3) M(HNO3) = 0,24 моль (1 + 14 + 3*16) г/моль ≈ 22,8 г.
Теперь найдем объем раствора HNO3 с массовой долей 30 %, содержащий 22,8 г HNO3: m(HNO3) = V * ρ, V = m(HNO3) / ρ = 22,8 г / (1,185 г/мл) ≈ 19,3 мл.
Итак, для получения 9,48 г перманганата калия потребуется около 19,3 мл раствора HNO3 с массовой долей 30 %.
Рассчитаем количество массы перманганата калия:
m(KMnO4) = 9,48 г.
Найдем молярную массу KMnO4:
M(KMnO4) = 158,034 г/моль.
Рассчитаем количество молей перманганата калия:
n(KMnO4) = m(KMnO4) / M(KMnO4) = 9,48 г / 158,034 г/моль ≈ 0,06 моль.
Согласно уравнению реакции, для образования 1 моля KMnO4 требуется 4 моли HNO3.
Таким образом, для образования 0,06 моль KMnO4 понадобится:
n(HNO3) = 4 * n(KMnO4) = 0,24 моль.
Рассчитаем массу HNO3, необходимую для образования 0,24 моль:
m(HNO3) = n(HNO3) M(HNO3) = 0,24 моль (1 + 14 + 3*16) г/моль ≈ 22,8 г.
Теперь найдем объем раствора HNO3 с массовой долей 30 %, содержащий 22,8 г HNO3:
m(HNO3) = V * ρ,
V = m(HNO3) / ρ = 22,8 г / (1,185 г/мл) ≈ 19,3 мл.
Итак, для получения 9,48 г перманганата калия потребуется около 19,3 мл раствора HNO3 с массовой долей 30 %.