2HCHO + 2KMnO4 → 2HCOOH + K2MnO4 + MnO2
2CO + 2KMnO4 → 2CO2 + K2MnO4 + MnO2
2 ∙ HCHO —1 ∙ MnO2
1 ∙ CO — 0,5 ∙ MnO2
98 mg — 1,5
x — 1
x = 1 ∙ 98 : 1,5 = 65,33 [mg] → ilość MnO2 z reakcji z HCHO
98 mg - 65,33 mg = 32,67 mg → ilość MnO2 z reakcji z CO
mHCHO = 30000 mg/mol
mMnO2 = 87000 mg/mol
60000 mg HCHO — 78000 mg MnO2
y — 65,33 mg MnO2
y = 65,33 ∙ 60000 : 78000 = 45,06 [mg HCHO]
mCO = 28 mg/mol
56000 mg CO — 87000 mg MnO2
z — 32,67 mg MnO2
z = 32,67 ∙ 56000 : 87000 = 21,03 [mg CO]
Odpowiedź: Masa metanalu wynosiła 45,06 mg, a masa tlenku węgla(II) 21,03 mg.
Krok 1: Zapisz równania reakcji.
2HCHO + 2KMnO4 → 2HCOOH + K2MnO4 + MnO2
2CO + 2KMnO4 → 2CO2 + K2MnO4 + MnO2
Krok 2: Zwróć uwagę, na równania i stechiometrię. W obu przypadkach z 2 moli substratów (HCHO i CO) powstaje jeden mol brunatnego osadu – MnO2. Wiedząc, że mamy dwukrotnie więcej moli HCHO niż CO wiemy, że z 2x moli HCHO powstaje x mol MnO2, a z x mol CO powstaje 0,5x mol MnO2. Przyrównujemy wartość 1,5 MnO2 do masy (98 mg). Na tej podstawie obliczamy ilość MnO2 z poszczególnych reakcji.
98 mg — 1,5
x — 1
x = 1 ∙ 98 : 1,5 = 65,33 [mg] → ilość MnO2 z reakcji z HCHO
98 mg – 65,33 mg = 32,67 mg → ilość MnO2 z reakcji z CO
Krok 3: Oblicz masę HCHO, CO i MnO2. Masy poszczególnych pierwiastków znajdziesz w tabeli pierwiastków chemicznych.
mHCHO = 1 + 12 + 1 + 16 = 30 [g/mol] = 30000 [mg/mol
mCO = 12 + 16 = 28 [g/mol] = 28000 [mg/mol]
mMnO2 = 55 + 16 ∙ 2 = 87 [g/mol] = 87000 mg/mol
Krok 4: Spójrz na równania reakcji. Stechiometrycznie z 2 moli HCHO (60000 mg) powstaje 1 mol MnO2 (87000 mg). Oblicz masę substratu z 65,33 mg MnO2 przy pomocy proporcji.
60000 mg HCHO — 78000 mg MnO2
y — 65,33 mg MnO2
y = 65,33 ∙ 60000 : 78000 = 45,06 [mg HCHO]
Krok 5: Analogiczne obliczenia przeprowadzamy dla CO. Stechiometrycznie z 2 moli CO (56000 mg) powstaje 1 mol MnO2 (87000 mg). Oblicz masę substratu z 32,67 mg MnO2 przy pomocy proporcji.
56000 mg CO — 87000 mg MnO2
z — 32,67 mg MnO2
z = 32,67 ∙ 56000 : 87000 = 21,03 [mg CO]