Метилоранж — это индикатор, который меняет цвет в зависимости от pH раствора. В кислой среде он имеет красный цвет, а в щелочной — жёлтый. При нейтральной реакции окрас индикатора имеет оранжевый оттенок.
В данном случае у нас есть гидроксид натрия (NaOH), который является сильным щелочным веществом. При добавлении серной кислоты (H₂SO₄) будет происходить нейтрализация:
- Восстанавливаемчисла веществ:
- Молярная масса NaOH составляет примерно 40 г/моль.
- Молярная масса H₂SO₄ примерно 98 г/моль.
Теперь вычислим, сколько моль NaOH содержится в 20 г: \[ n_{\text{NaOH}} = \frac{20 \, \text{г}}{40 \, \text{г/моль}} = 0.5 \, \text{моль} \]
- Мы добавили 0.2 моль H₂SO₄, что означает, что по уравнению: \[ \text{NaOH} + \text{H₂SO₄} \rightarrow \text{Na₂SO₄} + \text{H₂O} \] из одного моль H₂SO₄ потребляется два моль NaOH.
Таким образом, для 0.2 моль H₂SO₄ потребуется 0.4 моль NaOH: \[ 0.2 \, \text{моль H₂SO₄} \rightarrow 0.4 \, \text{моль NaOH} \]
У нас есть 0.5 моль NaOH и 0.2 моль H₂SO₄. После реакции останется: \[ 0.5 - 0.4 = 0.1 \, \text{моль NaOH} \]
Поскольку остался излишек NaOH, раствор будет щелочным. Это означает, что pH раствора будет выше 7.
Следовательно, метилоранж в данном растворе окрасится в жёлтый цвет, так как он реагирует на щелочную среду.