Zapisujemy równanie reakcji:

$2\mathrm{KMnO}{}_4+10\mathrm{FeSO}{}_4+8\mathrm{H}{}_2\mathrm{SO}{}_4\to 2\mathrm{MnSO}{}_4+5\mathrm{Fe}{}_2(\mathrm{SO}{}_4){}_3+\mathrm{K}{}_2\mathrm{SO}{}_4+8\mathrm{H}{}_2\mathrm{O}$

W treści zadania podano, że do zmiareczkowania próbki użyto 80 cm³ roztworu manganianu(VII) potasu o stężeniu 0,2 mol/dm³ .

Obliczmy ile moli manganianu(VII) potasu znajdowało się w takiej objętości roztworu:

$C_m=\frac{n}{V}\to n=C_m\cdot V$  

$n=0,08\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3\cdot 0,2\frac{\mathrm{mol}}{\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3}=0,016\mathrm{mol}$

Z równania reakcji wynika, że stosunek molowy manganianu(VII) potasu do siarczanu(VI) żelaza(II) wynosi 1 : 5.

Liczba moli siarczanu(VI) żelaza(II), która znajdowała się w roztworze wynosi zatem:

$n_{\mathrm{FeSO}{}_4}=0,016\mathrm{mol}\cdot 5=0,08\mathrm{mol}$

 

Obliczmy ile żelaza było w roztworze:

$M_{\mathrm{Fe}}=56\frac{\mathrm{g}}{\mathrm{mol}}$

$M_{\mathrm{FeSO}{}_4}=152\frac{\mathrm{g}}{\mathrm{mol}}$

Obliczamy masę siarczanu(VI) żelaza(II):  

$n=\frac{m}{M}\to m=n\cdot M$  

$m=0,08\mathrm{mol}\cdot 152\frac{\mathrm{g}}{\mathrm{mol}}=12,16\mathrm{g}$

Obliczamy masę żelaza w obliczonej masie soli:

$\begin{array}{ccc}56\mathrm{g}\mathrm{Fe}& -& 152\mathrm{g}\mathrm{FeSO}{}_4\\ y& -& 12,16\mathrm{g}\mathrm{FeSO}{}_4\end{array}$

$y=\frac{56\mathrm{g}\cdot 12,16\mathrm{g}}{152\mathrm{g}}=4,48\mathrm{g}$

 

Obliczamy zawartość procentową żelaza:

$\%\mathrm{Fe}=\frac{4,48\mathrm{g}}{5\mathrm{g}}\cdot 100\%=89,6\%$

 

Odpowiedź: Zawartość procentowa żelaza w próbce wynosi 89,6%.