Какая масса сероводорода необходима для восстановления в кислой среде 120 мл 0,5н. раствора перманганата калия?

Для решения этой задачи нужно учитывать химическую реакцию восстановления перманганата калия (KMnO₄) сероводородом (H₂S) в кислой среде.

1. Запишем уравнение реакции восстановления:

   В кислой среде перманганат калия восстанавливается до ионов марганца (Mn²⁺), а сероводород окисляется до серы (S). Уравнение реакции будет следующим:

   $$2 KMnO_4 + 3 H_2S + 8 H_2SO_4 \rightarrow 2 MnSO_4 + 3 S + 8 H_2O + 2 K_2SO_4$$

2. Рассчитаем количество вещества перманганата калия:

   У нас есть 120 мл раствора перманганата калия с концентрацией 0,5 н. Для начала нужно найти количество вещества KMnO₄, которое содержится в этом растворе.

   Формула для расчета количества вещества:

   $$n = C \times V$$

   где:

   • $n$ — количество вещества (в моль),
   • $C$ — концентрация раствора (в молях на литр),
   • $V$ — объем раствора (в литрах).

   Подставим данные:

   $$n(KMnO_4) = 0,5 \, \text{н} \times 0,12 \, \text{л} = 0,06 \, \text{моль}$$

   То есть в 120 мл раствора перманганата калия содержится 0,06 моль KMnO₄.

3. Определим количество вещества сероводорода:

   По уравнению реакции видно, что на 2 моль KMnO₄ приходится 3 моль H₂S. Следовательно, для 0,06 моль KMnO₄ потребуется:

   $$n(H_2S) = \frac{3}{2} \times 0,06 \, \text{моль} = 0,09 \, \text{моль}$$

   То есть для восстановления 0,06 моль перманганата калия необходимо 0,09 моль H₂S.

4. Рассчитаем массу сероводорода:

   Массу сероводорода можно найти по формуле:

   $$m = n \times M$$

   где:

   • $m$ — масса вещества,
   • $n$ — количество вещества,
   • $M$ — молекулярная масса вещества.

   Молекулярная масса H₂S равна 34 г/моль. Подставим данные:

   $$m(H_2S) = 0,09 \, \text{моль} \times 34 \, \text{г/моль} = 3,06 \, \text{г}$$

Таким образом, для восстановления 120 мл 0,5-н раствора перманганата калия в кислой среде потребуется 3,06 г сероводорода.