0.100 M FeSO4 용액 25.0 mL + 0.150 M KMnO4 용액

0.100 M FeSO4 용액 25.0 mL + 0.150 M KMnO4 용액

 

 

산성 용액에서 0.100 M FeSO4 용액 25.0 mL를

산화시키는데 필요한 0.150 M KMnO4 용액의 부피는?

 

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0.100 M FeSO4 용액 25.0 mL에 들어있는 FeSO4의 몰수

= (0.100 mol/L) (25.0/1000 L) = 0.00250 mol FeSO4

( 참고 https://ywpop.tistory.com/7787 )

 

 

 

FeSO4와 KMnO4의 알짜 이온 반응식

MnO4^- + 5Fe^2+ + 8H^+ → Mn^2+ + 5Fe^3+ + 4H2O

( 참고 https://ywpop.tistory.com/5789 )

 

MnO4^- : Fe^2+ = 1 : 5 계수비(= 몰수비) 이므로,

0.00250 mol FeSO4와 반응하는 KMnO4의 몰수를 계산하면,

MnO4^- : Fe^2+ = 1 : 5 = ? mol : 0.00250 mol

? = 0.00250 / 5 = 0.000500 mol MnO4^-

 

 

 

0.000500 mol MnO4^-를 포함하는

0.150 M KMnO4 용액의 부피는

(0.000500 mol) / (0.150 mol/L) = 0.00333 L

= 3.33 mL

 

 

 

답: 3.33 mL

 

 

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[참고] 당량수를 고려하여 노르말농도로 환산 후,

NV = N’V’ 공식으로 계산할 때 주의사항.

 

 

 

일반적으로 FeSO4의 당량수 = 2 eq/mol 이므로,

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

 

(0.100 mol/L) (2 eq/mol) = 0.200 eq/L = 0.200 N FeSO4

 

 

 

KMnO4의 당량수 = 5 eq/mol 이므로,

( 참고 https://ywpop.tistory.com/3795 )

 

(0.150 mol/L) (5 eq/mol) = 0.750 N KMnO4

 

 

 

NV = N’V’

( 참고 https://ywpop.tistory.com/4689 )

 

(0.200 N) (25.0 mL) = (0.750 N) (? mL)

? = (0.200) (25.0) / (0.750) = 6.67 mL

---> 이렇게 실수할 수 있다.

 

 

 

그러나

위 알짜 이온 반응식의 풀이 과정을 보면,

Fe가 산화되면서 이동한 전자의 수는 1이므로,

이 반응에서 FeSO4의 당량수는 2가 아닌 1이다.

( 관련 설명 https://ywpop.tistory.com/7062 )

 

 

 

따라서

FeSO4의 노르말농도는 0.100 N이므로,

0.150 M KMnO4 용액의 부피는

NV = N’V’

(0.100 N) (25.0 mL) = (0.750 N) (? mL)

? = (0.100) (25.0) / (0.750) = 3.33 mL

 

 

 

 

[키워드] FeSO4의 당량수 기준문서