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[일반화학]
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산성 용액에서 과망가니즈산 이온( \displaystyle MnO_4^- )이 산화제로 사용되어 \displaystyle Mn^{2+} 이 되고, \displaystyle 0.10M\ Fe^{2+} 수용액 \displaystyle 20.0mL 의 \displaystyle Fe^{2+} 를 모두 \displaystyle Fe^{3+} 로 산화시켰다.이때 필요한 \displaystyle 0.10M\ MnO_4^- 의 부피로 옳은 것은?
1
\displaystyle 4mL
오답
2
\displaystyle 8mL
3
\displaystyle 12mL
4
\displaystyle 16mL
5
\displaystyle 20mL
이 반응의 반쪽 반응식은 다음과 같다.
산화: \displaystyle Fe^{2+} \rightarrow Fe^{3+} + e^-
환원: \displaystyle MnO_4^- + 8H^+ + 5e^- \rightarrow Mn^{2+} + 4H_2O
전자를 통합하기 위해 산화 반쪽 반응식에 5를 곱하여 더하면 전체 반응식은 다음과 같다.
전체 반응: \displaystyle MnO_4^- + 5Fe^{2+} + 8H^+ \rightarrow 5Fe^{3+} + Mn^{2+} + 4H_2O
\displaystyle n_{Fe^{2+}} = 0.1M \times 20mL = 2mmol 이고, \displaystyle MnO_4^- 과 \displaystyle Fe^{2+} 이 반응하는 몰수비는 계수비와 같다.
\displaystyle MnO_4^- 의 부피를 \displaystyle xmL 라 하면 몰수는 \displaystyle 1 : 5 = 0.1M \times xmL : 2mmol 이므로 \displaystyle x = 4mL 이다.
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