Чтобы найти массу K2SO4, нужно использовать закон сохранения массы и уравнение реакции.
Сначала запишем уравнение реакций. При взаимодействии калия (K) с серной кислотой (H2SO4) образуется сульфат калия (K2SO4). Уравнение можно записать так:
\[ 2K + H2SO4 \rightarrow K2SO4 + H2 \]
Для расчета нужных количеств веществ мы используем данные:
- Масса KOH (калий гидроксид) \( m(KOH) = 10,5 \) грамм.
- Масса H2SO4 (серная кислота) \( m(H2SO4) = 5,2 \) грамм.
Теперь найдем количество вещества (моль) KOH и H2SO4:
- Молярная масса KOH = 39,1 (K) + 16 (O) + 1 (H) = 56,1 г/моль.
- Молярная масса H2SO4 = 21 (H) + 32 (S) + 416 (O) = 98 г/моль.
Теперь рассчитываем количество вещества KOH и H2SO4:
\[ n(KOH) = \frac{m(KOH)}{M(KOH)} = \frac{10,5}{56,1} \approx 0,187 \text{ моль} \]
\[ n(H2SO4) = \frac{m(H2SO4)}{M(H2SO4)} = \frac{5,2}{98} \approx 0,053 \text{ моль} \]
Согласно уравнению реакции, на 1 моль H2SO4 требуется 2 моля KOH, то есть:
\[ n(KOH)_{\text{нужно}} = 2 \cdot n(H2SO4) \approx 2 \cdot 0,053 = 0,106 \text{ моль} \]
Поскольку у нас есть 0,187 моль KOH, значит H2SO4 будет лимитирующим реагентом.
Теперь найдем массу K2SO4, образующегося из H2SO4. Для этого находим, сколько моль K2SO4 удастся получить:
По уравнению реакции: 1 моль H2SO4 дает 1 моль K2SO4.
\[ n(K2SO4) = n(H2SO4) = 0,053 \text{ моль} \]
Теперь найдём массу K2SO4. Молярная масса K2SO4:
\[ M(K2SO4) = 2 \cdot 39,1 (K) + 32 (S) + 4 \cdot 16 (O) = 174,3 \text{ г/моль} \]
Теперь расчитаем массу K2SO4:
\[ m(K2SO4) = n(K2SO4) \cdot M(K2SO4) = 0,053 \cdot 174,3 \approx 9,23 \text{ грамм} \]
Таким образом, масса K2SO4 составляет приблизительно 9,23 грамма.