3. Решите задачу: Вычислите количество вещества серной кислоты, которая потребуется для нейтрализации 4 г гидроксида натрия. дано и решение

Для решения задачи нам нужно найти количество вещества серной кислоты (H2SO4), которое потребуется для нейтрализации 4 г гидроксида натрия (NaOH). ### Шаг 1: Записываем уравнение реакции Гидроксид натрия (NaOH) и серная кислота (H2SO4) реагируют друг с другом с образованием натрий сульфата (Na2SO4) и воды (H2O). Уравнение реакции выглядит следующим образом: \[ H_2SO_4 + 2NaOH \rightarrow Na_2SO_4 + 2H_2O \] Это уравнение показывает, что 1 моль серной кислоты нейтрализует 2 моля гидроксида натрия. ### Шаг 2: Находим количество вещества гидроксида натрия Чтобы найти количество вещества \( n \) гидроксида натрия, используем формулу: \[ n = \frac{m}{M} \] где: - \( m \) — масса вещества (в данном случае NaOH) = 4 г, - \( M \) — молярная масса NaOH. Теперь рассчитаем молярную массу NaOH: - Натрий (Na) = 23 г/моль, - Кислород (O) = 16 г/моль, - Водород (H) = 1 г/моль. Таким образом, \[ M_{\text{NaOH}} = 23 + 16 + 1 = 40 \, \text{г/моль} \] Теперь подставим значения в формулу для нахождения количества вещества: \[ n_{\text{NaOH}} = \frac{4 \, \text{г}}{40 \, \text{г/моль}} = 0.1 \, \text{моль} \] ### Шаг 3: Находим количество вещества серной кислоты Согласно уравнению реакции, 1 моль H2SO4 нейтрализует 2 моля NaOH. Поэтому, чтобы найти количество вещества серной кислоты, используем отношение: \[ n_{\text{H}_2SO_4} = \frac{n_{\text{NaOH}}}{2} \] Подставляем найденное количество вещества NaOH: \[ n_{\text{H}_2SO_4} = \frac{0.1 \, \text{моль}}{2} = 0.05 \, \text{моль} \] ### Шаг 4: Находим массу серной кислоты Теперь нам нужно найти массу серной кислоты, используя её молярную массу: - Молярная масса H2SO4: - Водород (H) = 1 г/моль × 2 = 2 г/моль, - Сера (S) = 32 г/моль, - Кислород (O) = 16 г/моль × 4 = 64 г/моль. Итак, \[ M_{\text{H}_2SO_4} = 2 + 32 + 64 = 98 \, \text{г/моль} \] Теперь расчитаем массу серной кислоты: \[ m_{\text{H}_2SO_4} = n_{\text{H}_2SO_4} \times M_{\text{H}_2SO_4} \] \[ m_{\text{H}_2SO_4} = 0.05 \, \text{моль} \times 98 \, \text{г/моль} = 4.9 \, \text{г} \] ### Итог Таким образом, для нейтрализации 4 г гидроксида натрия потребуется 4.9 г серной кислоты (H2SO4).