Samatarou
2016-01-20 18:55
E' possibile generare cloro gassoso in piccole quantità in laboratorio facendo reagire ossido di manganese(IV) con acido cloridrico, ottenendo acqua , cloruro di manganese(II) e appunto cloro gassoso. Calcolare la massa di cloro che si può produrre facendo reagire 42,7 di ossido di manganese(IV) con acido cloridrico in eccesso, così come il volume di cloro gassoso(misurato a 25°c e 1,2 atm) che si formeràdalla reazione di 300 ml di una soluzione di acido cloridrico 0,1 M con un eccesso di ossido di manganese(IV).
considerando che:
- Cloro gassoso: Cl2
- Ossido di manganese (IV): MnO2
- Acido cloridrico: HCl
- Cloruro di manganese (II): MnCl2
Inizio calcolando le moli di MnO2 -> n(MnO2) = 42,7 / 86,93 = 0,5 mol
Scrivo la reazione
MnO2 + HCl -> MnCl2 + H2O + Cl2
Il mangagnese si riduce (IV -> II) MnO2 + 2e + 4H -> Mn^(2+) + 2H2O
Il cloro si ossida (-1 -> 0) 2Cl^(1-) -> Cl2 + 2e-
Per cui la reazione bilanciata diventa:
MnO4 + 4HCl -> MnCl2 + 2H2O + Cl2
Avendo il numero di moli di MnO4 e ricordando che HCl è in eccesso, osserviamo che da 1 mole di MnO4 se ne genera 1 di Cl2, perciò possiamo dedurre che: n(Cl2) = 0,5 * 1 = 0,5 mol
Per calcolare il volume, invece, consideriamo HCl di cui abbiamo 4 moli. Sappiamo la concentrazione quindi abbiamo che mol(HCl) = [HCl]*V = 0,1 * 0,3 = 0,03 mol
4 moli di HCl reagiscono con 1 mole di Cl2 perciò -> n(Cl2) = n(HCl) * 1/4 = 0,0075 mol
Avendo anche le moli di Cl applico la semplice equazione di stato dei gas -> V=nRT/P = 153 ml
I vari passaggi mentali che ho fatto sono corretti? E i risultati?