В каких соединениях восстанавливается KMnO4 в кислой, нейтральной, слабощелочной и щелочной среде? Чему равен

Содержание вопроса: Окислительно-восстановительные реакции в различных средах

Разъяснение: Восстановление KMnO4 (калия перманганата) может происходить в различных средах, таких как кислая, нейтральная, слабощелочная и щелочная среда.

- В кислой среде KMnO4 восстанавливается до иона Mn2+ с использованием воды в качестве акцептора электронов:

2KMnO4 + 3H2O → 2MnO2 + 4KOH + 3[O]

В данной реакции каждый эквивалент KMnO4 восстанавливает 5 эквивалентов Mn2+, поэтому эквивалент KMnO4 в кислой среде равен 5.

- В нейтральной среде KMnO4 восстановление происходит до иона MnO2:

2KMnO4 → 2MnO2 + K2O + [O]

В этом случае каждый эквивалент KMnO4 восстанавливает также 5 эквивалентов MnO2, поэтому эквивалент KMnO4 в нейтральной среде также равен 5.

- В слабощелочной среде KMnO4 восстанавливается до иона MnO42-:

2KMnO4 + 2OH- → 2MnO42- + H2O + O2

Здесь каждый эквивалент KMnO4 восстанавливает 1 эквивалент MnO42-. Следовательно, эквивалент KMnO4 в слабощелочной среде равен 1.

- В щелочной среде KMnO4 восстанавливается до иона MnO2:

2KMnO4 + 4OH- → 2MnO2 + 2K2O + 2H2O + O2

В этом случае каждый эквивалент KMnO4 также восстанавливает 1 эквивалент MnO2, поэтому эквивалент KMnO4 в щелочной среде также равен 1.

Касательно доли моля эквивалентов KMnO4, для этого нужно знать молярную массу KMnO4 и массу данного вещества (6,32 г). После расчетов можно определить долю моля эквивалентов KMnO4 в каждом из указанных случаев.

Совет: Для лучшего понимания реакций окисления-восстановления рекомендуется изучить основные понятия, такие как окислитель, восстановитель, окисление, восстановление, эквивалентность и массовую долю.

Упражнение: Масса KMnO4, необходимая для полного восстановления 4 молей MnO2 в кислотной среде, составляет 418,1 г. Какова массовая доля эквивалентов KMnO4 в этом случае?

Тема: Восстановление KMnO4 в различных средах.

Описание: KMnO4 является сильным окислителем и может восстанавливаться в различных условиях. В кислой среде KMnO4 восстанавливается до Mn2+. Это реакция идет по следующему уравнению:

2KMnO4 + 3H2SO4 → K2SO4 + 2MnSO4 + 3H2O + 5[O]

В нейтральной среде KMnO4 восстанавливается до MnO2. Это реакция идет по следующему уравнению:

2KMnO4 + 3H2O → 2KOH + 2MnO2 + 3O2

В слабощелочной среде KMnO4 также восстанавливается до MnO2. Это реакция идет по аналогичному уравнению, что и в нейтральной среде.

В щелочной среде KMnO4 восстанавливается до MnO4^2-. Это реакция идет по следующему уравнению:

2KMnO4 + 2KOH → 2K2MnO4 + H2O

Теперь рассмотрим эквивалент KMnO4 в каждом случае. Эквивалент соединения - это количество вещества, содержащее N оснований или N кислотных групп. В данном случае, эквивалент KMnO4 равен его молярной массе, т.е. 158 г/моль.

Чтобы найти долю моля эквивалентов KMnO4 в каждом случае, нам нужно разделить массу KMnO4 на его молярную массу.

Доля моля эквивалентов KMnO4 в каждом случае будет равна:

Доля моля эквивалентов в кислой среде = (масса KMnO4 / молярная масса KMnO4) * 1

Доля моля эквивалентов в нейтральной или слабощелочной среде = (масса KMnO4 / молярная масса KMnO4) * 2

Доля моля эквивалентов в щелочной среде = (масса KMnO4 / молярная масса KMnO4) * 2

Доп. материал: В кислой среде, если у нас есть 6,32 г KMnO4, то доля моля эквивалентов KMnO4 будет:

Доля моля эквивалентов в кислой среде = (6,32 г / 158 г/моль) * 1

Совет: Чтобы лучше понять процесс восстановления KMnO4 в различных средах, ознакомьтесь с реакциями, приведенными выше, и изучите жизнеспособные примеры каждого случая. Кроме того, убедитесь, что вы знаете молярную массу KMnO4 и умеете рассчитывать долю моля эквивалентов.

Дополнительное упражнение: Если у нас есть 8,45 г KMnO4, найдите долю моля эквивалентов KMnO4 в нейтральной и щелочной среде.