Номер 1.2, страница 38, часть II - гдз по химии 8-9 класс задачник с помощником Гара, Габрусева

1.2. Вычислите объем кислорода (н. у.), выделившегося при разложении 237 г перманганата калия.

Дано:

масса перманганата калия $m(KMnO_4) = 237$ г
условия нормальные (н. у.), молярный объем газа $V_m = 22,4$ л/моль

Перевод в систему СИ:
$m(KMnO_4) = 237 \text{ г} = 0,237 \text{ кг}$
$V_m = 22,4 \text{ л/моль} = 0,0224 \text{ м³/моль}$

Найти:

объем кислорода $V(O_2)$ - ?

Решение:

1. Запишем уравнение реакции термического разложения перманганата калия. При нагревании перманганат калия разлагается на манганат калия, диоксид марганца и кислород:
$2KMnO_4 \xrightarrow{t} K_2MnO_4 + MnO_2 + O_2 \uparrow$

2. Рассчитаем молярную массу перманганата калия ($KMnO_4$). Для этого используем относительные атомные массы элементов из Периодической системы Д.И. Менделеева (округляем до целых): Ar(K) = 39, Ar(Mn) = 55, Ar(O) = 16.
$M(KMnO_4) = Ar(K) + Ar(Mn) + 4 \cdot Ar(O) = 39 + 55 + 4 \cdot 16 = 158$ г/моль.

3. Найдем количество вещества (число молей) перманганата калия, содержащееся в 237 г, по формуле $n = m/M$:
$n(KMnO_4) = \frac{m(KMnO_4)}{M(KMnO_4)} = \frac{237 \text{ г}}{158 \text{ г/моль}} = 1,5$ моль.

4. По уравнению реакции определим количество вещества кислорода, которое выделится при разложении. Из стехиометрических коэффициентов в уравнении реакции видно, что из 2 моль $KMnO_4$ образуется 1 моль $O_2$. Следовательно, соотношение их количеств веществ равно 2:1.
$\frac{n(KMnO_4)}{2} = \frac{n(O_2)}{1}$
Отсюда количество вещества кислорода:
$n(O_2) = \frac{1}{2} n(KMnO_4) = \frac{1}{2} \cdot 1,5 \text{ моль} = 0,75$ моль.

5. Рассчитаем объем кислорода при нормальных условиях (н. у.). Объем газа равен произведению его количества вещества на молярный объем ($V_m = 22,4$ л/моль при н. у.):
$V(O_2) = n(O_2) \cdot V_m = 0,75 \text{ моль} \cdot 22,4 \text{ л/моль} = 16,8$ л.

Ответ: объем выделившегося кислорода составляет 16,8 л.