Олеум массой 3.74 г для полной нейтрализации требует 80 мл. 1М раствора гидроксида натрия. Вычислите массовую долю свободного SO, в данном образце олеума.
Для решения данной задачи необходимо понять, что олеум содержит серную кислоту (H₂SO₄) и её свободный SO₃. Обозначим массу SO₃, присутствующего в олеуме, как \( m_{SO_3} \), а массу образца олеума как 3.74 г.
Выравнивание реакции нейтрализации: Реакция между SO₃ и NaOH можно задать следующим уравнением:
\[ SO_3 + 2NaOH \rightarrow Na_2SO_4 + H_2O \]
Из этого уравнения видно, что на 1 моль SO₃ требуется 2 моль NaOH для полной нейтрализации.
Определение количества вещества NaOH: Мы знаем, что 1 М раствор NaOH использовался в объеме 80 мл, что равнозначно 0.080 л. Используя формулу для расчета мольности:
\[ n_{NaOH} = C \cdot V = 1 \, \text{моль/л} \cdot 0.080 \, \text{л} = 0.080 \, \text{моль} \]
Расчет количества вещества SO₃: По уравнению реакции, на 2 моль NaOH соответствует 1 моль SO₃, следовательно, количество SO₃ можно вычислить так:
\[ n_{SO_3} = \frac{n_{NaOH}}{2} = \frac{0.080 \, \text{моль}}{2} = 0.040 \, \text{моль} \]
Определение массы SO₃: Для нахождения массы SO₃ используем молярную массу SO₃, которая составляет около 80 г/моль:
\[ m_{SO_3} = n_{SO_3} \cdot M_{SO_3} = 0.040 \, \text{моль} \cdot 80 \, \text{г/моль} = 3.2 \, \text{г} \]
Расчет массовой доли свободного SO₃ в олеуме: Массовая доля свободного SO₃ определяется следующим образом:
\[ \text{массовая доля SO}_3 = \frac{m_{SO_3}}{m_{\text{олеума}}} \cdot 100\% = \frac{3.2 \, \text{г}}{3.74 \, \text{г}} \cdot 100\% \approx 85.6\% \]
Таким образом, массовая доля свободного SO₃ в образце олеума составляет приблизительно 85.6%. Если есть вопросы или нужна помощь с другими задачами, не стесняйтесь спрашивать!
