Тлеющая лучинка вспыхивает, если объемная доля кислорода в воздухе не менее 31%. Порцию перманганата калия разложили в закрытом сосуде, заполненном воздухом объемом (н. у.) 200 дм3 (объемная доля кислорода в воздухе - 21%). Рассчитайте минимальную массу KMnO4, если тлеющая лучинка вспыхивает в сосуде.

Запишем дано:

V (воздуха) = 200 дм3 = 200 л

При ϕ (О2) = 31% вспыхивает

ϕ (О2 в воздухе) = 21%

m (KMnO4) - ?

Решение:

1) Рассчитаем объем кислорода в сосуде объемом 200 л, если он заполнен воздухом:

200 л воздуха составляет 100%

Х л кислорода составляет 21 %

Х = 200 * 21 / 100

Х = 42 л (О2)

2) Рассчитаем объем кислорода в сосуде объемом 200 л, если он заполнен воздухом, содержащем 31% кислорода:

200 л воздуха составляет 100%

Х л кислорода составляет 31 %

Х = 200 * 31 / 100

Х = 62 л (О2)

3) Рассчитаем сколько кислорода необходимо дополнительно получить:

62 л - 42 л = 20 л

4) Запишем уравнение реакции и рассчитаем массу перманганата калия:

2 KMnO4 = K2MnO4 + MnO2 + О2

2 моль 1 моль

М (KMnO4) = 39 + 55 + 16 * 4 = 158 г / моль

V м = 22,4 л / моль

Из 2 * 158 г (KMnO4) образуется 22,4 л (О2)

Из х г (KMnO4) образуется 20 л (О2)

Х = 2 * 158 г * 20 л / 22,4 л

Х = 282 г (KMnO4)

Ответ: 282 г (KMnO4)