Для решения задачи определим массу соли, образующейся при взаимодействии серной кислоты (H₂SO₄) с гидроксидом кальция (Ca(OH)₂). Реакция между ними протекает по следующему уравнению:
\[ \text{H}_2\text{SO}_4 + \text{Ca(OH)}_2 \rightarrow \text{CaSO}_4 + 2 \text{H}_2\text{O} \]
- Определим количество вещества серной кислоты.
Молярная масса серной кислоты (H₂SO₄) составляет примерно 98 г/моль. Таким образом, количество вещества серной кислоты, которое мы имеем, можно рассчитать так:
\[ n_{\text{H}_2\text{SO}_4} = \frac{m_{\text{H}_2\text{SO}_4}}{M_{\text{H}_2\text{SO}_4}} = \frac{9.8 \, \text{г}}{98 \, \text{г/моль}} = 0.1 \, \text{моль} \]
- Определим количество вещества гидроксида кальция.
Молярная масса гидроксида кальция (Ca(OH)₂) составляет примерно 74 г/моль. Поэтому:
\[ n_{\text{Ca(OH)}_2} = \frac{m_{\text{Ca(OH)}_2}}{M_{\text{Ca(OH)}_2}} = \frac{37 \, \text{г}}{74 \, \text{г/моль}} = 0.5 \, \text{моль} \]
Проверим соотношение реагентов.
Согласно уравнению реакции, на 1 моль H₂SO₄ необходимо 1 моль Ca(OH)₂. У нас есть 0.1 моль H₂SO₄ и 0.5 моль Ca(OH)₂, поэтому серная кислота будет лимитирующим реагентом.Определим массу образующейся соли (CaSO₄).
На каждую 1 моль H₂SO₄ образуется 1 моль CaSO₄. Значит, образуется 0.1 моль CaSO₄.
Молярная масса CaSO₄ составляет:
\[ \text{Ca} = 40\, \text{г/моль}, \quad \text{S} = 32\, \text{г/моль}, \quad \text{O} = 16\, \text{г/моль} \times 4 = 64\, \text{г/моль} \]
Итого:
\[ M_{\text{CaSO}_4} = 40 + 32 + 64 = 136 \, \text{г/моль} \]
Теперь можем рассчитать массу CaSO₄:
\[ m_{\text{CaSO}_4} = n_{\text{CaSO}_4} \times M_{\text{CaSO}_4 = 0.1 \, \text{моль} \times 136 \, \text{г/моль} = 13.6 \, \text{г} \]
Таким образом, при взаимодействии 9,8 грамм серной кислоты с раствором, содержащим 37 грамм гидроксида кальция, образуется 13.6 грамм соли CaSO₄.
