Probleme –Reactii de oxidare-reducere 1. Calculaţi concentraţia normală a unei soluţii preparate prin dizolvarea a 1,58 g KMnO4 în 500 mL soluţie, pentru situaţiile în care soluţia se utilizează ca oxidant în mediu: a) acid b) bazic c) neutru. R: a. EgKMnO4 = M/5, CN = 0.1 N; b. EgKMnO4 = M/1, CN = 0.05 N; c. EgKMnO4 = M/3, CN = 0.06 N MKMnO4 = 158 g/mol 2. Calculaţi concentraţiile molară şi normală pentru o soluţie de reducător care conţine 20 mmol Na2SO3 în 200 mL soluţie. R: EgNa2SO3 = M/2, 20 mmol = 0,02 mol, CN= p CM, CM = 0,1 M, CN = 0,2 N 3. Calculaţi cantitatea de K2Cr2O7 (g) necesară pentru a prepara 1 L soluţie de oxidant de concentraţie 0,5 N. R: MK2Cr2O7 = 294 g/mol EgK2Cr2O7 = M/6, m = CN Eg Vs = 24,5 g 4. Calculaţi cantitatea de PbO2 necesară pentru oxidarea MnSO4 existent în 200 mL soluţie de concentraţie 0,5 M. o
C R: 2MnSO4 + 5PbO2 + 6HNO3 100 2HMnO4 + 2PbSO4 + 3Pb(NO3)2 + 3H2O MMnSO4 = 151 g/mol , MPbO2 = 239 g/mol; mMnSO4 = 15,1 g, mPbO2 = 59,7 5 g
5. O soluţie de KI de concentraţie 0,25 N necesită pentru oxidarea completă 50 mL soluţie KMnO4 de concentraţie 0,5 N. Calculaţi volumul soluţiei de KI şi cantitatea de KI necesară pentru prepararea soluţiei. R: CN red Vred = CN oxVox, MKI = 166g/mol; EgKI = M/1; Vred (KI) = 100 mL, mKI = 4,15 g 6. Indicaţi care dintre cuplurile de mai jos se poate folosi pentru a oxida ionul SO32la SO42- (EoSO42-/H2SO3 = 0,17 V). a) PbO2/PbSO4 (Eo = 1,69 V) b) Fe3+/Fe2+ (Eo = 0,77 V) c) I2/ 2I- (Eo = 0,54 V) d) MnO4-/ Mn2+ (Eo = 1,51 V) Pentru situaţiile posibile, completaţi reacţiile redox, în mediu de acid sulfuric diluat. R: Toate cuplurile cu Eo 0,17 V (oxidantul din cuplul respectiv)
7. Indicaţi care dintre cuplurile de mai jos se poate folosi pentru a reduce ionul Cr2O72- la Cr3+ (EOCr2O72-/ 2Cr3+ = 1,33V): a) PbO2/ PbSO4 (Eo = 1,69 V) b) Fe3+/Fe2+ (Eo = 0,77 V) c) I2/ 2I- (Eo = 0,54 V) d) MnO4-/ Mn2+ (Eo = 1,51 V) Pentru situaţiile posibile, completaţi reacţiile redox, în mediu de acid sulfuric diluat. R: Toate cuplurile cu Eo 1,33 V (reducătorul din cuplul respectiv) 8. Se prepară o soluţie de reducător prin dizolvarea a 0,85 g NaNO 2 în 250 mL soluţie apoasă. 50 mL din această soluţie se oxidează complet cu 100 mL soluţie de K2Cr2O7 în mediu de acid sulfuric. a) Scrieţi ecuaţia reacţiei chimice; b) Calculaţi concentraţia molară şi concentraţia normală pentru soluţia de oxidant; c) Calculaţi diferența de potențial (EoCr2O72-/ 2Cr3+ = 1,33 V; EoNO3-/HNO2 = 0,94 V). R: MNaNO2 = 69 g/mol, MK2Cr2O7 = 294 g/mol, EgK2Cr2O7 = M/6 a) 3NaNO2 + K2Cr2O7 + 4H2SO4 3NaNO3 + Cr2(SO4)3+ K2SO4 + 4H2O b) 0,17 g NaNO2 din 50 mL solutie consumă pentru oxidare 0,242 g K 2Cr2O7, care se găsesc în 100 mL soluţie, CN = 0,05 N c) Eo = Eooxidant - Eoreducător = EoCr2O72-/ 2Cr3+ - EoNO3-/HNO2 = 1,33 - 0,94 = 0,39 V
9. 20 mL soluţie preparată prin dizolvarea a 2,78 g FeSO4 în 100 mL soluţie necesită pentru oxidarea completă 50 mL soluţie KMnO4 de concentraţie necunoscută, în prezenţă de acid sulfuric diluat. a) Scrieţi ecuaţia reacţiei chimice; b) Calculaţi concentraţia molară şi concentraţia normală pentru soluţia de oxidant; c) Calculaţi diferența de potențial (EOMnO4-/ Mn2+ = 1,51 V; EoFe3+/Fe2+ = 0,77 V). R: MFeSO4 = 152 g/mol, MKMnO4 = 158 g/mol, EgKMnO4 = M/5 a) 10FeSO4 + 2KMnO4 + 8H2SO4 5Fe2(SO4)3 + 2MnSO4 + K2SO4 + 8H2O b) 0,556 g FeSO4 din 20 mL solutie consumă pentru oxidare 0,116 g KMnO 4, care se găsesc în 50 mL soluţie, CN = 0,073 N c) Eo = Eooxidant - Eoreducător = EOMnO4-/ Mn2+ - EoFe3+/Fe2+ = 1,51 - 0,77 = 0,74 V