Для решения задачи необходимо определить, сколько граммов 5%-ного раствора серной кислоты (H₂SO₄) потребуется для нейтрализации 50 г 8%-ного раствора гидроксида натрия (NaOH).
Найдем количество вещества NaOH в 50 г 8%-ного раствора:
Масса NaOH в растворе: \[ m_{\text{NaOH}} = 50\ \text{г} \times 0.08 = 4\ \text{г} \]
Теперь найдем число моль NaOH: Молярная масса NaOH ≈ 40 г/моль. \[ n_{\text{NaOH}} = \frac{4\ \text{г}}{40\ \text{г/моль}} = 0.1\ \text{моль} \]
Определим количество кислоты, необходимое для нейтрализации:
Реакция нейтрализации между серной кислотой и гидроксидом натрия выглядит следующим образом: \[ \text{H₂SO₄} + 2\text{NaOH} \rightarrow \text{Na₂SO₄} + 2\text{H₂O} \]
Из уравнения видно, что на 1 моль H₂SO₄ требуется 2 моль NaOH. Следовательно, для нейтрализации 0.1 моль NaOH потребуется: \[ n_{\text{H₂SO₄}} = \frac{0.1\ \text{моль}}{2} = 0.05\ \text{моль} \]
Теперь определим массу H₂SO₄, необходимую для нейтрализации:
Молярная масса H₂SO₄ ≈ 98 г/моль. \[ m_{\text{H₂SO₄}} = 0.05\ \text{моль} \times 98\ \text{г/моль} = 4.9\ \text{г} \]
Теперь найдем, сколько нужно взять 5%-ного раствора серной кислоты:
5%-ный раствор содержит 5 г H₂SO₄ на 100 г раствора. Значит, в 1 г раствора содержится 0.05 г кислоты.
Чтобы найти массу раствора, содержащую 4.9 г H₂SO₄, используем следующее уравнение: \[ m_{\text{раствора}} = \frac{m_{\text{H₂SO₄}}}{0.05} = \frac{4.9\ \text{г}}{0.05} = 98\ \text{г} \]
Таким образом, для нейтрализации 50 г 8%-ного раствора гидроксида натрия необходимо взять 98 г 5%-ного раствора серной кислоты.
