Для определения массовой доли серной кислоты в растворе сначала нужно найти массу серной кислоты, которая была растворена в объеме 1 дм³ воды.
Определим массу растворенного оксида серы (SO₃):
- Масса раствора = 1180 г
- Масса воды (1 дм³) = 1000 г
Таким образом, масса растворенного оксида серы можно найти, вычитая массу воды из массы раствора: \[ m_{SO_3} = m_{раствора} - m_{воды} = 1180 \, \text{г} - 1000 \, \text{г} = 180 \, \text{г} \]
Определим количество серной кислоты (H₂SO₄), образующейся в результате реакции: \[ SO_3 + H_2O \rightarrow H_2SO_4 \] Согласно уравнению реакции, 1 молекула SO₃ реагирует с 1 молекулой воды, образуя 1 молекулу H₂SO₄.
Теперь нужно рассчитать количество H₂SO₄:
- Масса молекулы SO₃ = 80 г/моль
- Количество моль SO₃: \[ n(SO_3) = \frac{m_{SO_3}}{M_{SO_3}} = \frac{180 \, \text{г}}{80 \, \text{г/моль}} = 2.25 \, \text{моль} \]
Таким образом, образуется 2.25 моль H₂SO₄.
Масса серной кислоты:
- Масса молекулы H₂SO₄ = 98 г/моль \[ m_{H_2SO_4} = n(H_2SO_4) \times M_{H_2SO_4} = 2.25 \, \text{моль} \times 98 \, \text{г/моль} = 220.5 \, \text{г} \]
Теперь находим массовую долю серной кислоты в растворе: \[ \omega(H_2SO_4) = \frac{m_{H_2SO_4}}{m_{раствора}} \times 100\% = \frac{220.5 \, \text{г}}{1180 \, \text{г}} \times 100\% \approx 18.68\% \]
Таким образом, массовая доля серной кислоты в полученном растворе составляет приблизительно 18.68%.