Олимпиада по биологии

Решения экспериментального тура

Справка:

Молярная масса перманганата калия: М(KMnO₄) = 158,036 г/моль

Молярная масса эквивалента перманганата калия: М(1/5KMnO₄) = 31,607 г/моль

Фактор эквивалентности перманганата калия в кислой среде: f_экв = 1/5

Молярная масса соли Мора: М((NH₄)₂Fe(SO₄)₂∙6H₂O) = 392,14 г/моль

Молярная масса безводной соли: М((NH₄)₂Fe(SO₄)₂) = 284,05 г/моль

Фактор эквивалентности соли Мора в реакции с перманганатом калия: f_экв = 1

Масса соли Мора для приготовления 1 л раствора с концентрацией ~ 0,02 моль/л - 7,843 г

1.Вычисление молярной или эквивалентной концентрации KMnO₄:

С(KMnO₄) = n/V = m(KMnO₄)/(М(KMnO₄) ∙ V) = 0,632/(158,036∙1) = 0,004 моль/л

С(1/5KMnO₄) = n_экв /V = m(KMnO₄)/(М(1/5KMnO₄) ∙ V) = 0,632/(31,607 ∙1) = 0,02 н.,

Где m – масса навески KMnO₄, г

V – объем мерной колбы, 1 л.

2. Определение содержания безводной соли в растворе № 2.

Бюретку промывают и заполняют раствором № 1. В колбу для титрования с помощью мерной пипетки помещают 10 мл раствора № 2, добавляют по 4-5 мл раствора № 3 и титруют раствором KMnO₄ из бюретки до появления бледно-розовой окраски раствора от одной избыточной капли титранта, не исчезающей в течение 30 сек. Титрование повторяют не менее 3-х раз.

Среднее значение объема KMnO₄, мл:

(KMnO₄) = мл,

Молярная концентрация соли Мора:

С((NH₄)₂Fe(SO₄)₂) =

или

С((NH₄)₂Fe(SO₄)₂) =

Где V((NH₄)₂Fe(SO₄)₂) – объем мерной пипетки, мл.

Масса (NH₄)₂Fe(SO₄)₂, содержащаяся в 1 л раствора

m((NH₄)₂Fe(SO₄)₂) = С((NH₄)₂Fe(SO₄)₂)M((NH₄)₂Fe(SO₄)₂)V, где V – объем мерной колбы = 1 л.

Вычисление формулы кристаллогидрата:

m(H₂O) = m(навески кристаллогидрата) - m((NH₄)₂Fe(SO₄)₂), г

n(H₂O) = m(H₂O) : М(H₂O); n((NH₄)₂Fe(SO₄)₂) = m((NH₄)₂Fe(SO₄)₂) : М((NH₄)₂Fe(SO₄)₂),

х = n(H₂O)/n((NH₄)₂Fe(SO₄)₂) = 6

Уравнение реакции:

10Fe(SO₄)₂ + 2KMnO₄ + 8Н₂SO₄ = 5Fe₂(SO₄)₃ + 2MnSO₄ + K₂SO₄ + 8H₂O

Ответ на теоретический вопрос:

другим способом определения кристаллизационной воды в кристаллогидрате «соль Мора» может быть гравиметрическое определение: навеску соли высушивают до постоянной массы при 100˚С, и по разности определяют содержание кристаллизационной воды.

Система оценивания: