|
 |
|
Pomiješa li se vodena otopina vodikova peroksida s vodenom otopinom kalijeva dikromata koja je zakiseljena sumpornom kiselinom, dolazi do burne reakcije pri kojoj se vodikov peroksid oksidira do elementarnog kisika, a boja otopine se promijeni iz narančaste u zelenu boju zbog redukcije dikromat iona u kromov(III) kation. Napišite izjednačenu jednadžbu redoks reakcije. B) Pomiješa li se 20ml otopine vodikova peroksida gustoće otopine =1,045kg/L u kojoj je maseni udio vodikova peroksida 6% , s 10ml vodene otopine kalijeva dikromata mnozinske koncentracije 1M, zakiseljenje s nešto sumporne kiseline dobije se 515 ml kisika. Izračunajte iskorištenje reakcije pri tlaku 0,1027Mpa i temperaturi 26 stupnjeva C. Unaprijed zahvaljujem na odgovoru
|
|
Ime i prezime:
Laura Lek
lauralek@net.hr
|
 |
 |
Mrvicu nezgodan zadatak, ako se previše koristi razum, jer očekuje da se burna reakcija u kojoj sudjeluje vodikov peroksid odvija uredno i stehiometrijski. Drugim riječima, očito autor želi da se zanemari raspad vodikovog peroksida:
2 H2O2 → 2 H2O + O2
iako će se ona sigurno zbivati, budući da joj pomažu i temperatura i kationi prijelaznih metala, a i kiselost.
Zanemarivši tu reakciju, ostaje nam ona gdje kromat oksidira vodikov peroksid do kisika. Kako ju izjednačiti, pisalo se na e-školi mnogo i premnogo puta, pa ću samo skrenuti pozornost na ovaj lijepi tekst koji bi tebao reći sve bitno. Ako ne pomaže, javi se opet, premda mislim da je bolje uhvatiti nekoga od asistenata.
U drugom dijelu zadatka treba samo izračunati sve množine (odnosno stvarne i moguće dosege reakcije) te ih usporediti:
n(H2O2) = m(H2O2)/M(H2O2)
= m(otopina)·w(H2O2)/M(H2O2)
= ρ(otopina)·V(otopina)·w(H2O2)/M(H2O2)
n(K2Cr2O7) = V(otopina)·n(K2Cr2O7)
n(O2) = p·V(O2)/(R·T)
Ako nisam što zgriješio u računu, početna množina vodikovog peroksida je 0,0369 mol, kalijevog bikromata 0,01 mol, a dobivenog kisika 0,02126 mol. Budući da iz jednadžbe, jednom kad ju izjednačiš, vidiš da će iz vodikovog peroksida nastati ista množina kisika, te da bikromat i vodikov peroksid reagiraju u omjeru 1:3, ne bi trebalo biti teško dokučiti da je limitirajući reaktant bikromat te da se za iskorištenje dijeli množina kisika s trostrukom množinom bikromata.
I tu dolazimo opet do onoga što sam spomenuo na početku. Nisam baš siguran da će vodikov peroksid preživjeti takvu reakciju. Prije bih očekivao da se dijelom oksidira, a dijelom raspadne, tj. da u otopini na kraju reakcije više nema vodikovog peroksida. Mislim, to je jedna od rijetkih široko dostupnih kemikalija koje s razlogom imaju rok trajanja, jer se raspada i sam po sebi, a gdje ne bi u vjerojatno vrućoj otopini koja k tomu sadrži jedan od boljih katalizatora raspada.
Ovisno o naravi osobe od koje stiže zadatak, preporučam s manjim ili većim oprezom ukazati na taj detalj. Bilo bi dobro kad bi barem u fakultetskoj nastavi zadaci bili usklađeni sa stvarnošću.
Pozdrav, |
|
|
Odgovorio:
Ivica Cvrtila
i.cvrtila@rug.nl
<-- Povratak
|
|
|
Postavite
pitanje iz bilo kojeg područja kemije i
e-škola će osigurati da dobijete odgovor od kompetentnog znanstvenika. |
  |
|
