Определение эквивалентной массы в окислительно-восстановительных реакциях

Эквивалентная масса (Э) - масса одного моль-эквивалента - окислителя или восстановителя определяется делением молярной массы окислителя или восстановителя на число принятых или отданных электронов соответственно. Эквивалентная масса перманганата калия будет различной в зависимости от реакции среды: M(KMnO₄) = 158 г/моль,

в кислой среде:

г/моль-экв;

в нейтральной среде:

г/моль-экв;

в сильнощелочной среде:

г/моль-экв.

Пример решения типовой задачи

Задача. Сколько литров сероводорода, измеренных при нормальных условиях, можно окислить 500 мл 0,2 н раствора дихромата калия в кислой среде?

Необходимо написать уравнение реакции и, составив электронный баланс, расставить коэффициенты в уравнении реакции:

3H₂S + K₂Cr₂O₇ + 4H₂SO₄ = 3S +Cr₂(SO₄)₃ + K₂SO₄ + 7H₂O;

- 2ē = 6 3

2 + 6ē = 2 2 1

Чтобы коэффициенты в уравнении реакции были наименьшими, необходимо коэффициенты, стоящие перед восстановителем и окислителем, уменьшить в два раза. Однако соотношение между ними должно оставаться прежним.

Определяем массу дихромата калия, содержащуюся в 500 мл 0,2 н раствора, исходя из определения нормальности: , отсюда m = ·Э·V.

Необходимая для этого расчета эквивалентная масса определяется, как указывалось ранее, делением молярной массы дихромата калия, равной 294 г/моль, на число принятых этой молекулой электронов:

г/моль-экв.

Масса K₂Cr₂O₇ будет равна

m(K₂Cr₂O₇) = C_н·Э (K₂Cr₂O₇)·V = 0,2·49·0,5 = 4,9 г.

Из уравнения реакции следует:

3 моля H₂S реагируют с 1 моль K₂Cr₂O₇,

3 · 22,4 л H₂S реагируют с 294 г K₂Cr₂O_7,

V(H₂S) л H₂S реагирует с 4,9 г K₂Cr₂O₇.

л.

Ответ: можно окислить 1,12 л сероводорода.