Question

25. Ce volum de soluţie 0,8 M de KMnO4 este necesar pentru oxidarea a 200 mililitri toluen, ştiind
că oxidarea are loc în mediu de H₂SO4. Densitatea toluenului este de 0,920 grame/cm³.

Answer 1

Răspuns:

Datele problemei

-avem reactia de oxidare energica a toluenului (C₆H₅-CH₃)  cu solutie de KMnO₄ in mediu de H₂SO₄:

r1: C₆H₅-CH₃+ 3( O) de la KMnO₄/H₂SO₄  → C₆H₅-COOH + H₂O

r2: 2KMnO₄ + 3 H₂SO₄ → K₂SO₄+ 2 MnSO₄+3 H₂O + 5 (O)

- volum toluen=V =200mL,

-densitate toluen=ρ = 0,920 g/cm³ (g/mL)

-masa toluen = m =?................se va calcula

-masa moleculara toluen = C₇H₈=7.AC+8.AH=7.12+8.1=92g/mol

-numarul de moli de toluen=n toluen=?.....se va calcula

-concentratia molara a solutiei de KMnO₄=C M = 0,8 M (mol/L)

-numarul de moli de KMnO₄= ? ............se va calcula

-volumul solutiei de KMnO₄=? (L)............se va calcula

Calcule

• se calculeaza masa de toluen din densitate si volum:

ρ toluen = m toluen / Volum tolue

0,92 g/mL = m toluen / 200 mL

m toluen = 0,92 g/mL . 200 mL =184 g

• calculam numarul de moli de toluen, din 184 g toluen:

n moli toluen = m toluen / M toluen= 184 g / 92 g/mol= 2 moli

• se calculeaza numarul de moli de KMnO₄, care vor genera in mediu acid, oxigenul necesar oxidarii celor 2 moli de toluen, cu ajutorul unor calcule stoechiometrice aplicate la cele doua reactii chimice. Este si alta varianta de calcul cu reactia totala dintre C₆H₅-CH₃ . KMnO₄ si H₂SO₄

din reactia (r1) obtinem numarul de moli de (O), care oxideaza 2 moli toluen

2 moli C₆H₅-CH₃..........X moli (O)

          C₆H₅-CH₃ + 3 (O) → C₆H₅-COOH  + H₂O

   1mol..................3 moli

X moli (O) = 6 moli

din reactia 2, obtinem numarul de moli de KMnO₄ (Y) care produc 6 moli de (O) :

Ymoli KMnO₄ ......................................................................6 moli (O)

2 KMnO₄ + 3 H₂SO₄→ K₂SO₄+2MnSO₄ + 3 H₂O + 5(O)

2 moli.................................................................................5 moli

Y, moli, KMnO₄= 2.6 /5 =2,4 moli

• se calculeaza volumul solutiei  de concentratie molara 0,8 M, daca numarul de moli de KMnO₄= 2,4 moli, cu definitia concentratiei molare:

C M KMnO₄ = n moli KMnO₄/ Vs KMnO₄

0,8 M (mol/L) = 2,4 moli / Vs

Vs = 2,4 moli/ 0,8 moli .L⁻¹ = 3 L

R. 3 L

Sper, sa va ajute!

Explicație:

Reactia totala, pe care puteti calcula  rapid numarul de moli de KMnO₄ este

2 moli......................X moli

5C₇H₈ + 15(O) +6KMnO₄+ 9 H₂SO₄ = 3 K₂SO₄ + 6 MnSO₄ + 9 H₂O + 15(O)

5 moli..................6 moli