N/10 KMnO4(f=1.000) 1 mL에 대응하는 철의 양

N/10 KMnO4(f=1.000) 1 mL에 대응하는 철의 양

 

 

다음의 반응으로 철을 분석한다면

N/10 KMnO4(f=1.000) 1 mL에 대응하는 철의 양은 몇 g인가?

(단, Fe의 원자량은 55.85이다.)

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

 

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N/10 KMnO4 = 1/10 N = 0.1 N KMnO4

 

 

 

대략적인 농도 × f = 실제 농도

0.1 N × 1.000 = 0.1 N KMnO4

( 참고 https://ywpop.tistory.com/6123 )

 

 

 

산성 용액에서 KMnO4의 당량수 = 5 eq/mol 이므로,

( 참고 https://ywpop.tistory.com/3795 )

 

0.1 N KMnO4를 몰농도로 환산하면,

(0.1 eq/L) / (5 eq/mol) = 0.02 mol/L = 0.02 M KMnO4

( 참고 https://ywpop.tistory.com/4105 )

 

 

 

0.02 M KMnO4 용액 1 mL에 들어있는 KMnO4의 몰수를 계산하면,

(0.02 mol/L) × 0.001 L = 0.00002 mol KMnO4

 

 

 

FeSO4 : KMnO4 = 10 : 2 = 5 : 1 계수비(= 몰수비) 이므로,

0.00002 mol KMnO4와 화학량론적으로 반응하는 FeSO4의 몰수를 계산하면,

FeSO4 : KMnO4 = 5 : 1 = ? mol : 0.00002 mol

 

? = 5 × 0.00002 = 0.0001 mol FeSO4

 

 

 

FeSO4 : Fe = 1 : 1 몰수비 이므로,

Fe의 몰수 = 0.0001 mol

 

 

 

Fe의 몰질량 = 55.85 g/mol 이므로,

0.0001 mol Fe의 질량을 계산하면,

0.0001 mol × (55.85 g/mol) = 0.005585 g Fe

( 참고 https://ywpop.tistory.com/7738 )

 

 

 

답: 0.005585 g

 

 

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[다른 계산 방법]

 

다음의 반응으로 철을 분석한다면

N/10 KMnO4(f=1.000) 1 mL에 대응하는 철의 양은 몇 g인가?

단, Fe=55.85

10FeSO4 + 8H2SO4 + 2KMnO4 = 5Fe2(SO4)3 + K2SO4

 

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반응한 KMnO4의 eq수를 계산하면,

(0.1 eq/L) (1/1000 L) (1.000) = 0.0001 eq KMnO4

 

 

 

1당량대 1당량 반응하므로,

반응한 FeSO4의 eq수 = 0.0001 eq

 

 

 

FeSO4 → Fe2(SO4)3

Fe^2+ → Fe^3+ 이므로,

즉 이동한 전자의 수 = 1 이므로,

Fe의 당량수 = 1 eq/mol.

---> 0.0001 eq Fe = 0.0001 mol Fe

 

 

 

0.0001 mol Fe의 질량을 계산하면,

0.0001 mol × (55.85 g/mol) = 0.005585 g Fe