MnO2 0.350 g 0.120 M Fe(II) 30.0 mL Mn^2+ 0.030 M KMnO4 21.3 mL

MnO2를 포함하는 시료 0.350 g에

0.120 M Fe(II) 표준용액 30.0 mL를 가하여

MnO2를 Mn^2+로 환원하였다.

① MnO2 + 2Fe^2+ + 4H^+ → Mn^2+ + 2Fe^3+ + 2H2O

반응이 끝난 후 남아있는 Fe(II) 이온을

0.030 M KMnO4로 역적정하였더니 21.3 mL가 소비되었다.

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

시료 중 MnO2의 함량(%)을 구하라.

(0.120 mol/L) (30.0/1000 L) = 0.0036 mol Fe^2+

---> 이 양이 ①번 반응과 ②번 반응에서 나눠 소비되었다.

즉, ①번 반응에서 남아있는 양이 ②번 반응에서 소비되었다.

(0.030 mol/L) (21.3/1000 L) = 0.000639 mol MnO4^-

---> 역적정에 소비된 MnO4^-의 몰수

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

Fe^2+ : MnO4^- = 5 : 1 = ? mol : 0.000639 mol

? = 5 × 0.000639 = 0.003195 mol Fe^2+

---> ②번 반응에서 소비된 Fe^2+의 몰수

0.0036 – 0.003195 = 0.000405 mol

---> ①번 반응에서 소비된 Fe^2+의 몰수

① MnO2 + 2Fe^2+ + 4H^+ → Mn^2+ + 2Fe^3+ + 2H2O

MnO2 : Fe^2+ = 1 : 2 = ? mol : 0.000405 mol

? = 0.000405 / 2 = 0.0002025 mol MnO2

---> 0.000405 mol Fe^2+와 반응한 MnO2의 몰수

MnO2의 몰질량 = 86.94 g/mol 이므로,

0.0002025 mol × (86.94 g/mol) = 0.0176 g MnO2

시료 중 MnO2의 함량(%)

= (0.0176 g / 0.350 g) × 100

= 5.03%

답: 5.03%

[키워드] MnO2 정량분석 기준