Чтобы рассчитать массу серной кислоты (H₂SO₄), необходимую для взаимодействия с 560 г 2% раствора гидроксида калия (KOH), нам нужно выполнить несколько шагов.
Определим массу KOH в растворе. Поскольку 2% раствор означает, что на 100 г раствора приходится 2 г вещества, мы можем рассчитать массу KOH в 560 г раствора:
\[ \text{масса KOH} = \frac{2 \, \text{г}}{100 \, \text{г}} \times 560 \, \text{г} = 11.2 \, \text{г} \]
Запишем уравнение реакции. Реакция между серной кислотой и гидроксидом калия выглядит следующим образом:
\[ H_2SO_4 + 2 KOH \rightarrow K_2SO_4 + 2 H_2O \]
Из уравнения видно, что 1 моль H₂SO₄ реагирует с 2 молями KOH.
Рассчитаем количество моль KOH. Для этого нам нужно знать молярную массу KOH:
\[ \text{молярная масса KOH} = 39.1 \, \text{г/моль (K)} + 16.0 \, \text{г/моль (O)} + 1.0 \, \text{г/моль (H)} = 56.1 \, \text{г/моль} \]
Теперь рассчитаем количество моль KOH в 11.2 г:
\[ n(KOH) = \frac{11.2 \, \text{г}}{56.1 \, \text{г/моль}} \approx 0.199 \, \text{моль} \]
Определим количество моль H₂SO₄, необходимое для реакции. Поскольку на 2 моли KOH требуется 1 моль H₂SO₄, мы можем рассчитать моль серной кислоты:
\[ n(H_2SO_4) = \frac{0.199 \, \text{моль KOH}}{2} \approx 0.0995 \, \text{моль} \]
Рассчитаем массу серной кислоты. Молярная масса H₂SO₄ составляет:
\[ \text{молярная масса H₂SO₄} = 2.0 \, \text{г/моль (H)} + 32.1 \, \text{г/моль (S)} + 4 \times 16.0 \, \text{г/моль (O)} = 98.1 \, \text{г/моль} \]
Теперь можем рассчитать массу необходимой серной кислоты:
\[ \text{масса H₂SO₄} = n(H_2SO_4) \times \text{молярная масса H₂SO₄} = 0.0995 \, \text{моль} \times 98.1 \, \text{г/моль} \approx 9.76 \, \text{г} \]
Таким образом, для взаимодействия с 560 г 2% раствора гидроксида калия необходимо примерно 9.76 г серной кислоты.