Дано: V NO₂ = 2,24л
VH₂O = 1л
ηпр =100%
Найти: W(HNO₃) и W(HNO₂),
указать тип реакции.
Решение.
2NO₂ + H₂O = HNO₃ + HNO₂
n(NO₂) = 2,24/22,4 = 0,1 моля
Из уравнения видно, что 2 моля оксида азота(IV) дают по молю кислот
тогда из0,1 моля получится по 0,05 молей.
(пропорция: 2 моля оксида -------- 1 моль к-ты
0,1 моля оксида -----Х молей кислоты
Х= 1*0,1/2 = 0,05)
m = n * M, где n ----химическое количество, г-моль; M ---- молярная масса, моль;
М(HNO₂) = 1 + 14 + 2*16 = 47 (г/моль);
М(HNO₃) = 1 + 14 + 3*16 = 63 (г/моль)
m(HNO₂) = 0,05 * 47 = 2,35 (г)
m(HNO₃) = 0,05 * 63 = 3,15 (г)
m(NO₂) = n*M = 0,1*46 = 4,6 (г)
W = (mв-ва/mр-ра) *100%
Т.к. про улетучивание газов из продуктов реакции не сказано, масса раствора до реакции равна массе после.
Масса 1 л воды =1 кг, т.к. ее плотность 1, тогда масса раствора:
mр-ра = 1000 + 4,6 = 1004,6 (г)
W(HNO₂) = 2,35*100/1004,6 ≈ 0,23%
W(HNO₃) = 3,15*100/1004,6 ≈ 0,31%
Данная окислительно-восстановительная реакция относится к реакциям диспропорционирования, поскольку в ней окислителем и восстановителем является одно и тоже вещество. Входящий в oксид N⁴⁺ в процессе окисления отдает 1е, т.е. является восстановителем, а сам окисляется до N⁵⁺. И N⁴⁺ является в свою очередь, окислителем, принимая этот 1е и восстанавливаясь до N³⁺
2N⁴⁺O₂ + H₂O = HN⁵⁺O₃ + HN³⁺O₂
N⁴⁺ - e → N⁵⁺ |1 окисление, N⁴⁺ восстановитель
N⁴⁺ + e → N³⁺ | 1 восстановление, N⁴⁺ окислитель
Ответ:W(HNO₂) = 0,23%; W(HNO₃) = 0,31%; ОВР(диспропорционирование)