Rozwiązanie:

a)

Nieuzgodnione równanie reakcji 1:

$K_{2}C{r}_2{O}_7+H_{2}S{O}_4+C\to C{r}_2{\left(S{O}_4\right)}_3+C{O}_2+H_{2}O+K_{2}S{O}_4$   

Reakcja utleniania:

$C+2H_{2}O\to C{O}_2+4e^{-}+4H^{+}\mid \cdot 3$  

Reakcja redukcji:

$C{r}_2{O}_7^{2-}+6e^{-}+14H^{+}\to 2C{r}^{3+}+7H_{2}O\mid \cdot 2$  

Uzgodnione równanie reakcji 1: 

$2K_{2}C{r}_2{O}_7+8H_{2}S{O}_4+3C\to 2C{r}_2{\left(S{O}_4\right)}_3+3C{O}_2+8H_{2}O+2K_{2}S{O}_4$   

 

 

b)

Kolory:

$K_{2}C{r}_2{O}_7$   - pomarańczowy (przez jony Cr₂O₇^2-)

$C{r}_2{\left(S{O}_4\right)}_3$   - zielony (przez jony Cr³⁺)

$K_{2}S{O}_4$   - bezbarwna    

 

c)

Nieuzgodnione równanie reakcji w formie jonowej 2:

$C{r}_2{O}_7^{2-}+H^{+}+F{e}^{2+}\to C{r}^{3+}+F{e}^{3+}+H_{2}O$  

Reakcja utleniania:

$F{e}^{2+}\to F{e}^{3+}+e^{-}\mid \cdot 6$   

Reakcja redukcji:

$C{r}_2{O}_7^{2-}+6e^{-}+14H^{+}\to 2C{r}^{3+}+7H_{2}O$  

Uzgodnione równanie reakcji: 

$C{r}_2{O}_7^{2-}+14H^{+}+6F{e}^{2+}\to 2C{r}^{3+}+6F{e}^{3+}+7H_{2}O$  

d) 

Na początku obliczamy ile moli Fe²⁺ wzięło udział w reakcji 2:

$C_m=\frac{n}{V}\Rightarrow n=C_m\cdot V$  

$n=0,2\frac{mol}{d{m}^3}\cdot 0,0125d{m}^3=0,0025molF{e}^{2+}$  

Przeliczamy ile moli chromianu(VI) potasu użyto w reakcji:

$1mol{K}_{2}C{r}_2{O}_7-6molF{e}^{2+}$  

$x-0,0025molF{e}^{2+}$   

$x=0,00042mol{K}_{2}C{r}_2{O}_7$  

Przeliczamy ile moli Fe²⁺ wzięło udział w reakcji 2 dla próby ślepej:

$n=0,2\frac{mol}{d{m}^3}\cdot 0,02d{m}^3=0,004molF{e}^{2+}$  

Przeliczamy ile moli chromianu(VI) potasu użyto w reakcji dla próby ślepej:

$1mol{K}_{2}C{r}_2{O}_7-6molF{e}^{2+}$  

$y-0,004molF{e}^{2+}$   

$y=0,00067mol{K}_{2}C{r}_2{O}_7$  

 

Wyznaczamy ile moli dichromianu(VI) potasu brało udział w reakcji 1:

$0,00067mol-0,00042mol=0,00025mol$  

Na podstawie 1 równania reakcji obliczamy liczbę moli węgla, która uległa reakcji:

$2mol{K}_{2}C{r}_2{O}_7-3molC$   

$0,00025mol{K}_{2}C{r}_2{O}_7-z$  

$z=0,000375mol$  

Przeliczamy liczbę moli na masę:

$m=0,000375mol\cdot 12\frac{g}{mol}=0,0045g$  

Wyznaczamy zawartość procentową węgla w glebie:

$\%C=\frac{0,0045g}{0,3g}\cdot 100\%=1,5\%$  

Odpowiedź: Zawartość procentowa próchnicy w próbce gleby wynosiła 1,5%.