В 20 см3 раствора FeCl3 железо восстановили до Fe2+ и оттитровали 19,20 см3 0,1045

В 20 см3 раствора FeCl3 железо восстановили до Fe2+ и оттитровали 19,20 см3 0,1045 (Решение → 2563)

В 20 см3 раствора FeCl3 железо восстановили до Fe2+ и оттитровали 19,20 см3 0,1045 н KМnO4. Какая масса Fe содержалась в 100 см3 исходного раствора? Дано: V(FeCl3) = 20 см3; V(KМnO4) = 19,20 см3; C(1/5 KМnO4) = 0,1045 н V(FeCl3)исх = 100 см3. Найти: т(Fe) - ?



В 20 см3 раствора FeCl3 железо восстановили до Fe2+ и оттитровали 19,20 см3 0,1045 (Решение → 2563)

В ходе титрования идут химические реакции:
2FeCl3 + Zn = 2FeCl2 + ZnCl2
Fe3+ + e → Fe2+ | 2 – восстановление;
Zn0 – 2e → Zn2+ | 1 – окисление.
5FeCl2 + KMnO4 + 8HCl = 5FeCl3 + MnCl2 + KCl + 4H2O
Fe2+ - e → Fe3+ | 5 – окисление;
MnO4- + 8H+ + 5e → Mn2+ + 4H2O | 1 – восстановление.
Анализ выполняют методом заместительного титрования.
п(1/1 Fe3+) = п(1/1 Fe2+) = п(1/5 KMnO4),
где п(1/1 Fe3+) – число молей эквивалентов Fe3+, содержащихся в 20 см3 исходного раствора;
п(1/1 Fe2+) – число молей эквивалентов Fe2+, полученных при восстановлении 20 см3 исходного раствора;
п(1/5 KMnO4) – число молей эквивалентов KMnO4, пошедших на титрование.
п(1/1 Fe3+) = т(Fe)∙V(FeCl3)/М(1/1 Fe)∙V(FeCl3)исх,
где т(Fe) – масса железа в 100 см3 исходного раствора, г;
V(FeCl3) – объём раствора FeCl3, взятый для анализа, 20 см3;
М(1/1 Fe) – молярная масса эквивалента железа, равна молярной массе, так как в реакции с участием ионов железа задействован один электрон: 55,85 г/моль;
V(FeCl3)исх – исходный объём раствора FeCl3, 100 см3.
п(1/5 KMnO4) = C(1/5 KМnO4)∙V(KМnO4)∙10-3,
где C(1/5 KМnO4) – молярная концентрация эквивалентов раствора KМnO4, равна 0,1045 н;
V(KМnO4) – объём раствора KМnO4, пошедшего на титрование, 19,20 см3;
10-3 – коэффициент для пересчета см3 в дм3.
т(Fe)∙V(FeCl3)/М(1/1 Fe)∙V(FeCl3)исх = C(1/5 KМnO4)∙V(KМnO4)∙10-3.
Выразим массу железа из полученного уравнения:
т(Fe) = М(1/1 Fe)∙V(FeCl3)исх∙C(1/5 KМnO4)∙V(KМnO4)∙10-3/V(FeCl3);
т(Fe) = 55,85∙100∙0,1045∙19,20∙10-3/20 = 0,5603 (г).
Ответ: т(Fe) = 0,5603 г.