Номер 5, страница 176 - гдз по химии 8 класс учебник Габриелян

Дано:

Объём кислорода $V(O_2) = 11.2$ л

Условия: нормальные (н. у.)

Перевод в СИ:

$V(O_2) = 11.2 \text{ л} = 11.2 \cdot 10^{-3} \text{ м}^3 = 0.0112 \text{ м}^3$

Найти:

Массу перманганата калия $m(KMnO_4)$ — ?

Решение:

1. Запишем уравнение реакции термического разложения перманганата калия. При нагревании перманганат калия разлагается на манганат калия, диоксид марганца и кислород:

$2KMnO_4 \xrightarrow{t^\circ} K_2MnO_4 + MnO_2 + O_2 \uparrow$

2. Вычислим количество вещества (число моль) выделившегося кислорода. Согласно закону Авогадро, при нормальных условиях (н. у.) молярный объём любого идеального газа $V_m$ равен 22,4 л/моль.

$n(O_2) = \frac{V(O_2)}{V_m} = \frac{11.2 \text{ л}}{22.4 \text{ л/моль}} = 0.5 \text{ моль}$

3. Используя уравнение реакции, найдем количество вещества перманганата калия. Из стехиометрических коэффициентов в уравнении следует, что для получения 1 моль кислорода требуется 2 моль перманганата калия. Соотношение их количеств веществ равно соотношению их коэффициентов:

$\frac{n(KMnO_4)}{2} = \frac{n(O_2)}{1}$

Отсюда находим количество вещества $KMnO_4$:

$n(KMnO_4) = 2 \cdot n(O_2) = 2 \cdot 0.5 \text{ моль} = 1 \text{ моль}$

4. Рассчитаем молярную массу перманганата калия ($KMnO_4$), используя относительные атомные массы элементов из периодической таблицы: $Ar(K) \approx 39$, $Ar(Mn) \approx 55$, $Ar(O) \approx 16$.

$M(KMnO_4) = Ar(K) + Ar(Mn) + 4 \cdot Ar(O) = 39 + 55 + 4 \cdot 16 = 158 \text{ г/моль}$

5. Теперь можем найти массу перманганата калия, которая потребуется для реакции, по формуле $m = n \cdot M$:

$m(KMnO_4) = n(KMnO_4) \cdot M(KMnO_4) = 1 \text{ моль} \cdot 158 \text{ г/моль} = 158 \text{ г}$

Ответ: 158 г.