Чтобы найти массу диоксида марганца (MnO2) и объем кислорода (O2), который образуется при разложении перманганата калия (KMnO4), сначала нам нужно рассмотреть уравнение реакции разложения KMnO4.
Разложение перманганата калия можно представить следующим образом:
2 KMnO4 → K2MnO4 + MnO2 + O2
Теперь давайте разберем шаги решения:
- Определим молекулярную массу KMnO4:
- Калий (K) = 39 г/моль
- Марганец (Mn) = 55 г/моль
- Кислород (O) = 16 г/моль (в KMnO4 4 атома кислорода)
- Итак, молекулярная масса KMnO4 = 39 + 55 + (4 * 16) = 39 + 55 + 64 = 158 г/моль
- Рассчитаем количество моль KMnO4 в 60 г:
- Количество моль = масса (г) / молекулярная масса (г/моль)
- Количество моль KMnO4 = 60 г / 158 г/моль ≈ 0.38 моль
- Используем стехиометрию уравнения реакции:
- По уравнению видно, что 2 моль KMnO4 дают 1 моль O2 и 1 моль MnO2.
- Следовательно, 0.38 моль KMnO4 дадут 0.19 моль O2 и 0.19 моль MnO2.
- Теперь найдем массу MnO2:
- Молекулярная масса MnO2 = 55 + (2 * 16) = 55 + 32 = 87 г/моль
- Масса MnO2 = количество моль * молекулярная масса = 0.19 моль * 87 г/моль ≈ 16.53 г
- Теперь найдем объем O2:
- При нормальных условиях 1 моль газа занимает объем 22.4 литра.
- Объем O2 = количество моль * 22.4 л/моль = 0.19 моль * 22.4 л/моль ≈ 4.26 л.
Итак, окончательные результаты:
- Масса MnO2 ≈ 16.53 г
- Объем O2 ≈ 4.26 л