Для решения задачи нам нужно выяснить, сколько серной кислоты (H₂SO₄) потребуется для реакции с раствором гидроксида натрия (NaOH).
Шаг 1: Написание уравнения реакции
Реакция между серной кислотой и гидроксидом натрия протекает по следующему уравнению:
[
\text{H}_2\text{SO}_4 + 2\text{NaOH} \rightarrow \text{Na}_2\text{SO}_4 + 2\text{H}_2\text{O}
]
Это означает, что 1 моль серной кислоты реагирует с 2 молями гидроксида натрия.
Шаг 2: Рассчитать количество гидроксида натрия в растворе
Допустим, что 240 г раствора гидроксида натрия – это 240 г растворённой жидкости, в которой содержится определённая доля NaOH. Для простоты примем, что в растворе 100% - это NaOH, тогда:
- Молярная масса NaOH = 23 (Na) + 16 (O) + 1 (H) = 40 г/моль
Теперь рассчитаем количество молей NaOH в 240 г:
[
n_{\text{NaOH}} = \frac{m_{\text{NaOH}}}{M_{\text{NaOH}}} = \frac{240 \text{ г}}{40 \text{ г/моль}} = 6 \text{ моль}
]
Шаг 3: Вычислить количество серной кислоты, необходимой для реакции
Согласно уравнению реакции, на 2 моли NaOH требуется 1 моль H₂SO₄. Таким образом, количество H₂SO₄, необходимое для 6 моль NaOH, можно найти по следующей формуле:
[
n_{\text{H}_2\text{SO}4} = \frac{n{\text{NaOH}}}{2} = \frac{6 \text{ моль}}{2} = 3 \text{ моль}
]
Шаг 4: Рассчитать массу серной кислоты
Теперь найдем массу серной кислоты, используя её молярную массу:
- Молярная масса H₂SO₄ = 2(1) + 32 + 4(16) = 98 г/моль
Теперь вычислим массу H₂SO₄:
[
m_{\text{H}_2\text{SO}4} = n{\text{H}_2\text{SO}4} \times M{\text{H}_2\text{SO}_4} = 3 \text{ моль} \times 98 \text{ г/моль} = 294 \text{ г}
]
Ответ: Для реакции с 240 г раствора гидроксида натрия необходимо 294 г серной кислоты.
