19. Сколько граммов окислителя потребуется для получения 5,5 г газообразного вещества в данной реакции: KMnO₄ + H₂C₂O₄ + H₂SO₄ → K₂SO₄ + MnSO₄ + CO₂ + H₂O?

Решение:

Сначала уравняем реакцию методом электронного баланса.

Окислитель: KMnO₄ (Mn⁺⁷ → Mn⁺²).

Восстановитель: H₂C₂O₄ (C⁺³ → C⁺⁴).

Баланс:

Mn⁺⁷ + 5e⁻ → Mn⁺² | × 2

2C⁺³ - 2e⁻ → 2C⁺⁴ | × 5

Умножаем C⁺³ на 2 (из-за C₂), а Mn⁺⁷ на 1. Затем домножаем электроны на 5 и 2.

Mn⁺⁷ + 5e⁻ → Mn⁺² | × 2

2C⁺³ - 2e⁻ → 2C⁺⁴ | × 5

Уравнение баланса: 2Mn⁺⁷ → 2Mn⁺², 10C⁺³ → 10C⁺⁴.

Меньшие целые коэффициенты:

Mn⁺⁷ + 5e⁻ → Mn⁺² | × 2

C⁺³ - 1e⁻ → C⁺⁴ | × 10

Получаем коэффициенты: 2KMnO₄, 10H₂C₂O₄, ... → 2MnSO₄, 10CO₂.

Уравнение реакции:

2KMnO₄ + 5H₂C₂O₄ + 3H₂SO₄ → 1K₂SO₄ + 2MnSO₄ + 10CO₂ + 8H₂O

Молярная масса CO₂ = 12 + 2*16 = 44 г/моль.

Количество вещества CO₂ = 5,5 г / 44 г/моль = 0,125 моль.

По уравнению реакции, на 10 моль CO₂ требуется 2 моль KMnO₄.

Количество вещества KMnO₄ = (0,125 моль CO₂ × 2 моль KMnO₄) / 10 моль CO₂ = 0,025 моль.

Молярная масса KMnO₄ = 39 + 55 + 4*16 = 158 г/моль.

Масса KMnO₄ = 0,025 моль × 158 г/моль = 3,95 г.

Ответ: 3,95 г