산성 염기성 중성 용액에서 KMnO4의 당량수와 g 당량수 ★

산성 염기성 중성 용액에서 KMnO4의 당량수와 g 당량수

과망가니즈산 칼륨의 당량수, 과망간산 칼륨의 당량수

 

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▶ 산화제/환원제의 당량수는

화학 반응 조건마다 다르기 때문에,

학습을 통해 미리 외워두는 방법 밖에는 없다.

즉, 산화제/환원제의 당량수는

산화제/환원제의 화학식만으로는 알 수 없다.

 

 

 

▶ 산화제 또는 환원제의 당량수 = 산화제 또는 환원제 1 mol당 얻거나 잃은 전자의 수(eq)

( 참고: 당량수 https://ywpop.tistory.com/4105 )

 

▶ g 당량수 = 몰질량 / 당량수

 

▶ 당량수(단위: eq/mol) ≡ 당량(단위: eq)

( 당량수와 당량은 숫자 값은 같고, 단위만 다름. )

 

▶ g 당량수(단위: g/eq) ≡ g 당량(단위: g) = 당량 무게

( g당량수와 g당량은 숫자 값은 같고, 단위만 다름. )

 

 

 

 

a. 산성 용액에서, MnO4^- 이온의 환원 반쪽 반응을 나타내면,

MnO4^- + 8H^+ + 5e^- → Mn^2+ + 4H2O

( Mn의 산화수 변화: +7 → +2 ... 5감소 )

( 참고: MnO4^-의 산화수 https://ywpop.tistory.com/7507 )

 

 

MnO4^- 이온은 다른 물질로부터 전자 5개를 얻습니다. (∵산화제)

따라서 KMnO4의 당량은 5당량입니다.

( KMnO4의 당량수 = 5 eq/mol )

 

 

KMnO4의 몰질량 = 158.03 g/mol 이므로, g 당량수는

(158.03 g/mol) / (5 eq/mol) = 31.6 g/eq

( 염기성 용액 표시가 따로 없으면, 산성 용액의 당량수 사용. )

( 즉, KMnO4의 기본 당량수는 5 eq/mol임. )

 

 

 

 

b. 염기성 용액에서, MnO4^- 이온의 환원 반쪽 반응을 나타내면,

MnO4^- + 2H2O + 3e^- → MnO2 + 4OH^-

( Mn의 산화수 변화: +7 → +4 ... 3감소 )

 

 

MnO4^- 이온은 다른 물질로부터 전자 3개를 얻습니다. (∵산화제)

따라서 KMnO4의 당량은 3당량입니다.

 

 

또한 이 반응에서 MnO2가 생성되었으므로,

MnO2의 당량도 3당량입니다.

( KMnO4의 당량수 = 3 eq/mol )

( MnO2의 당량수 = 3 eq/mol )

 

 

KMnO4의 몰질량 = 158.03 g/mol이므로, g 당량수는

158.03 / 3 = 52.7 g/eq

 

 

 

 

[ 관련 글 https://www.quora.com/What-is-the-equivalent-weight-of-kmno4 ]

 

 

 

산화-환원 반응에서는 반응에 따라 물질의 당량이 달라질 수 있습니다.

즉 산화제 또는 환원제의 당량은 반응에 따라 달라질 수 있습니다.

 

 

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반응형

 

a. 산성 용액에서,

5H2C2O4 + 2KMnO4 → K2O + 2MnO + 10CO2 + 5H2O

또는 간단히

2KMnO4 → K2O + 2MnO + 5O 또는

2KMnO4 → K2O + 2MnO + 5[O]

---> Mn의 산화수는 +7에서 +2로, 5만큼 감소.

---> KMnO4의 당량수 = 5 eq/mol

 

 

 

b. 염기성(또는 중성) 용액에서,

2KMnO4 → K2O + 2MnO2 + 3O 또는

2KMnO4 → K2O + 2MnO2 + 3[O]

---> Mn의 산화수는 +7에서 +4로, 3만큼 감소.

---> KMnO4의 당량수 = 3 eq/mol

 

 

 

[ 관련 글 https://www.quora.com/What-is-the-equivalent-weight-of-KMnO4-in-neutral-medium ]

 

 

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wikipedia 설명에 따르면,

( wikipedia 설명은 진짜 참고만 하세요. )

 

 

a. 산성 용액에서,

MnO4^- + 8H^+ + 5e^- → Mn^2+ + 4H2O

---> Mn의 산화수는 +7에서 +2로, 5만큼 감소.

---> KMnO4의 당량수 = 5 eq/mol

 

 

b. 염기성 용액에서,

MnO4^- + e^- → MnO4^2-

---> Mn의 산화수는 +7에서 +6으로, 1만큼 감소.

---> KMnO4의 당량수 = 1 eq/mol

( OH^- 이온이 없는데, 염기성 용액? )

 

 

c. 중성 용액에서,

MnO4^- + 2H2O + 3e^- → MnO2 + 4OH^-

---> Mn의 산화수는 +7에서 +4로, 3만큼 감소.

---> KMnO4의 당량수 = 3 eq/mol

( OH^- 이온이 있는데, 중성 용액? )

 

[ 자료 출처 https://en.wikipedia.org/wiki/Permanganate ]

 

 

 

 

[예제] 중성에서 KMnO4 1 g당량은 몇 g인가?

(단, KMnO4 = 158.03 g/mol)

 

[풀이]

반응식이 주어지지 않았기에,

이 문제는 미리 풀어보지 않았다면 절대로 풀 수 없는 문제이다.

즉, KMnO4의 당량수는 학습을 통해

용액의 액성별 당량수를 미리 외워놓는 수밖에 없다.

 

중성에서 KMnO4의 당량수 = 3 eq/mol 이므로,

(158.03 g/mol) / (3 eq/mol) = 52.68 g/eq

 

답: 52.68

 

[ 관련 예제 https://ywpop.tistory.com/15284 ]

 

 

 

[ 관련 글 https://ywpop.tistory.com/19801 ] KMnO4에 의한 산화는 왜 강한 산성 용액에서 이루어지는가?

 

 

 

[키워드] KMnO4 기준문서, KMnO4의 당량수 기준문서, MnO2의 당량수 기준문서, 과망간산칼륨의 노르말농도 기준문서, KMnO4 사전, KMnO4 dic, KMnO4의 당량수 사전, 과망가니즈산 칼륨의 당량수 기준문서, 과망간산 칼륨의 당량수 기준문서, 과망가니즈산 칼륨의 당량수 사전, 과망간산 칼륨의 당량수 사전

 

 

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산성 용액에서 과망간산칼륨과 황산철(II)의 반응

Iron(II) sulfate react with potassium permanganate and sulfuric acid

 

10FeSO4 + 2KMnO4 + 8H2SO4 → 5Fe2(SO4)3 + 2MnSO4 + K2SO4 + 8H2O

2KMnO4 + 10FeSO4 + 8H2SO4 → 2MnSO4 + 5Fe2(SO4)3 + K2SO4 + 8H2O

( 관련 글 https://ywpop.tistory.com/5789 )