Для решения данной задачи, давайте разберем ее по шагам.
Шаг 1: Написание уравнения реакции
Мы знаем, что нейтрализация — это реакция между кислотой и основанием. В данном случае у нас есть гидроксид натрия (NaOH) и серная кислота (H₂SO₄).
Реакция нейтрализации будет выглядеть следующим образом:
[ \text{H}_2\text{SO}_4 + 2 \text{NaOH} \rightarrow \text{Na}_2\text{SO}_4 + 2 \text{H}_2\text{O} ]
В этом уравнении 1 молекула серной кислоты реагирует с 2 молекулами гидроксида натрия, образуя соль (сульфат натрия) и воду.
Шаг 2: Вычисление количества молей NaOH
Чтобы вычислить массу серной кислоты, нужно сначала узнать, сколько молей гидроксида натрия у нас есть.
Молярная масса NaOH (гидроксида натрия) =
- Na (натрий) = 23 г/моль
- O (кислород) = 16 г/моль
- H (водород) = 1 г/моль
- Молярная масса NaOH = 23 + 16 + 1 = 40 г/моль
Теперь найдем количество молей NaOH в 10 г:
[
\text{Количество молей NaOH} = \frac{\text{Масса}}{\text{Молярная масса}} = \frac{10 \text{ г}}{40 \text{ г/моль}} = 0.25 \text{ моль}
]
Шаг 3: Расчет необходимого количества серной кислоты
По уравнению реакции видно, что 1 моль H₂SO₄ нейтрализует 2 моли NaOH. Таким образом, для 0.25 молей NaOH потребуется:
[
\text{Количество молей H}_2\text{SO}_4 = \frac{0.25 \text{ моль NaOH}}{2} = 0.125 \text{ моль H}_2\text{SO}_4
]
Шаг 4: Вычисление массы серной кислоты
Теперь найдем массу серной кислоты (H₂SO₄). Молярная масса H₂SO₄:
- H (водород) = 1 г/моль (всего 2 водорода)
- S (сера) = 32 г/моль
- O (кислород) = 16 г/моль (всего 4 кислорода)
Молярная масса H₂SO₄ = 2(1) + 32 + 4(16) = 98 г/моль
Теперь можем найти нужную массу H₂SO₄:
[
\text{Масса H}_2\text{SO}_4 = \text{Количество молей} \times \text{Молярная масса} = 0.125 \text{ моль} \times 98 \text{ г/моль} = 12.25 \text{ г}
]
Ответ
Для нейтрализации 10 грамм гидроксида натрия потребуется 12.25 грамм серной кислоты.
