На титрование 0,0900 г безводной щавелевой кислоты израсходовано 40 см3 раствора KMnO4. Определите С(1/5

На титрование 0,0900 г безводной щавелевой кислоты израсходовано 40 см3 раствора KMnO4. Определите С(1/5 KMnO4) и Т(KMnO4). Дано: т(Н2С2О4) = 0,0900 г; V(KMnO4) = 40 см3. Найти: С(1/5 KMnO4); Т(KMnO4) - ?

В ходе титрования идёт химическая реакция
5Н2С2О4 + 2KMnO4 + 3H2SO4 = 10CO2 + 2MnSO4 + K2SO4 + H2O
H2C2O4 – 2e → 2CO2 + 2H+ | 5 – окисление;
MnO4- + 8H+ + 5e → Mn2+ + 4H2O | 2 – восстановление.
Согласно закону эквивалентов
п(1/2 H2C2O4) = п(1/5 KMnO4),
где п(1/2 H2C2O4) – число молей эквивалентов щавелевой кислоты, моль;
п(1/5 KMnO4), - число молей эквивалентов перманганата калия, моль.
п(1/2 H2C2O4) = т(Н2С2О4)/М(1/2 H2C2O4),
где т(Н2С2О4) – масса навески щавелевой кислоты, 0,0900 г;
М(1/2 H2C2O4) – молярная масса эквивалента щавелевой кислоты, равна 1/2 молярной массы, так как в реакции окисления участвует 2 электрона:
М(1/2 H2C2O4) = (1,01∙2 + 12,01∙2 + 16,00∙4) : 2 = 45,02 г/моль.
п(1/5 KMnO4) = С(1/5 KMnO4)∙V(KMnO4)∙10-3,
где С(1/5 KMnO4) – молярная концентрация эквивалента перманганата калия, моль/дм3;
V(KMnO4) – объём перманганата калия, пошедший на титрование, 40 см3;
10-3 – коэффициент перевода см3 в дм3.
т(Н2С2О4)/М(1/2 H2C2O4) = С(1/5 KMnO4)∙V(KMnO4)∙10-3.
Выразим из полученного уравнения концентрацию перманганата калия:
С(1/5 KMnO4) = т(Н2С2О4)/М(1/2 H2C2O4)∙V(KMnO4)∙10-3.
С(1/5 KMnO4) = 0,0900/45,02∙40∙10-3 = 1,9991 (моль/дм3).
Т(KMnO4) = С(1/5 KMnO4)∙М(1/5 KMnO4)/103,
где С(1/5 KMnO4) – молярная концентрация эквивалента перманганата калия, 1,9991 моль/дм3;
М(1/5 KMnO4) - молярная масса эквивалента KMnO4, равна 1/5 молярной массы KMnO4, так как в реакции MnO4- + 8Н+ + 5е → Mn2+ + 4Н2О участвует 5 электронов: М(1/5 KMnO4) = (39,10 + 54,94 + 16,00∙4) : 5 = 31,61 г/моль;
103 – число см3 в 1 дм3.
Т(KMnO4) = 1,9991∙31,61/103 = 0,063192 (г/см3).
Ответ: С(1/5 KMnO4) = 1,9991 моль/дм3; Т(KMnO4) = 0,063192 г/см3.