Определите массу осадка, образующегося при действии гидроксида бария на 50 г 19,6%-го раствора серной кислоты.
Для решения задачи мы будем использовать уравнение химической реакции между гидроксидом бария \( \text{Ba(OH)}_2 \) и серной кислотой \( \text{H}_2\text{SO}_4 \).
Уравнение реакции:
\[ \text{Ba(OH)}_2 + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{BaSO}_4 + 2\text{H}_2\text{O} \]
В результате этой реакции образуется сульфат бария \( \text{BaSO}_4 \), который и будет осадком.
Шаги решения:
Определение количества вещества серной кислоты:
Дано: масса раствора серной кислоты \( m = 50 \, \text{г} \), массовая доля \( w = 19,6\% \).
Вычислим массу чистой серной кислоты: \[ m(\text{H}_2\text{SO}_4) = \frac{w}{100} \times m_{\text{р-ра}} = \frac{19,6}{100} \times 50 = 9,8 \, \text{г} \]
Рассчитаем количество вещества серной кислоты:
Молярная масса \( \text{H}_2\text{SO}_4 = 2(1) + 32 + 4(16) = 98 \, \text{г/моль} \).
\[ n(\text{H}_2\text{SO}_4) = \frac{m(\text{H}_2\text{SO}_4)}{M(\text{H}_2\text{SO}_4)} = \frac{9,8}{98} = 0,1 \, \text{моль} \]
Определение количества вещества осадка (сульфат бария):
По уравнению реакции, 1 моль \( \text{H}_2\text{SO}_4 \) реагирует с 1 моль \( \text{Ba(OH)}_2 \), образуя 1 моль \( \text{BaSO}_4 \).
Значит, если \( n(\text{H}_2\text{SO}_4) = 0,1 \, \text{моль} \), то \( n(\text{BaSO}_4) = 0,1 \, \text{моль} \).
Рассчитаем массу осадка:
Молярная масса \( \text{BaSO}_4 = 137 + 32 + 4(16) = 233 \, \text{г/моль} \).
\[ m(\text{BaSO}_4) = n(\text{BaSO}_4) \times M(\text{BaSO}_4) = 0,1 \times 233 = 23,3 \, \text{г} \]
Ответ: масса осадка сульфата бария составляет 23,3 г.
