Чтобы решить эту задачу, давайте сначала разберемся с уравнением реакции между серной кислотой (H₂SO₄) и гидроксидом калия (KOH):
H₂SO₄ + 2 KOH → K₂SO₄ + 2 H₂O
Из уравнения видно, что одна молекула серной кислоты реагирует с двумя молекулами гидроксида калия.
Теперь перейдем к расчетам. У нас есть 20.50 мл 0.2 н. раствора KOH. Чтобы узнать, сколько моль KOH у нас есть, используем формулу:
\[ n = C \times V \]
где:
- \( n \) – количество вещества в молях,
- \( C \) – молярная концентрация (нормальность в данном случае),
- \( V \) – объем в литрах.
Переведем миллилитры в литры: \[ V = 20.50 \, \text{ml} = 0.02050 \, \text{l} \]
Теперь подставим данные в формулу: \[ n(KOH) = 0.2 \, \text{н} \times 0.02050 \, \text{l} = 0.0041 \, \text{моль} \]
Поскольку для реакции необходима вдвое большая количество KOH по сравнению с H₂SO₄, тогда количество моль серной кислоты можно найти так:
\[ n(H₂SO₄) = \frac{n(KOH)}{2} = \frac{0.0041}{2} = 0.00205 \, \text{моль} \]
Теперь найдем массу H₂SO₄. Молярная масса H₂SO₄ (водорода – 1, серы – 32, кислорода – 16): \[ M(H₂SO₄) = 2 \times 1 + 32 + 4 \times 16 = 2 + 32 + 64 = 98 \, \text{г/моль} \]
Используем формулу для нахождения массы: \[ m = n \times M \] \[ m(H₂SO₄) = 0.00205 \, \text{моль} \times 98 \, \text{г/моль} = 0.201 \, \text{г} \]
Таким образом, масса H₂SO₄ в растворе составляет примерно 0.201 грамм.