Чтобы решить эту задачу, нам нужно использовать химическое уравнение реакции, а также некоторые основы стехиометрии. Давайте все шаги пройдем по порядку.
Шаг 1: Написание уравнения реакции
Гидроксид натрия (( \text{NaOH} )) взаимодействует с серной кислотой (( \text{H}_2\text{SO}_4 )) по следующему уравнению:
[
2 \text{NaOH} + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{Na}_2\text{SO}_4 + 2 \text{H}_2\text{O}
]
Шаг 2: Вычисление молярной массы сульфата натрия
Сначала найдем молярную массу сульфата натрия (( \text{Na}_2\text{SO}_4 )):
- Натрий (( \text{Na} )): 23 г/моль
- Сера (( \text{S} )): 32 г/моль
- Кислород (( \text{O} )): 16 г/моль (извините, 4 кислорода)
Количество атомов в формуле ( \text{Na}_2\text{SO}_4 ):
- 2 натрия: ( 2 \times 23 = 46 ) г
- 1 сера: ( 1 \times 32 = 32 ) г
- 4 кислорода: ( 4 \times 16 = 64 ) г
Теперь складываем:
[
M_{\text{Na}_2\text{SO}_4} = 46 + 32 + 64 = 142 \text{ г/моль}
]
Шаг 3: Рассчитаем количество молей сульфата натрия
Теперь, зная, что масса сульфата натрия, получившегося в реакции, равна 4,26 г, можем вычислить количество молей:
[
n = \frac{m}{M} = \frac{4,26 \text{ г}}{142 \text{ г/моль}} \approx 0,0300 \text{ моль}
]
Шаг 4: Использование соотношений в реакции
По уравнению реакции видно, что на 1 моль сульфата натрия образуется 2 моля гидроксида натрия. Это значит, что на 0,0300 моль сульфата натрия нам понадобится:
[
n(\text{NaOH}) = 2 \times n(\text{Na}_2\text{SO}_4) = 2 \times 0,0300 \text{ моль} = 0,0600 \text{ моль}
]
Шаг 5: Найдем массу гидроксида натрия
Теперь найдем массу гидроксида натрия, зная его молярную массу. Молярная масса гидроксида натрия:
- Натрий (( \text{Na} )): 23 г/моль
- Кислород (( \text{O} )): 16 г/моль
- Водород (( \text{H} )): 1 г/моль
Считаем:
[
M_{\text{NaOH}} = 23 + 16 + 1 = 40 \text{ г/моль}
]
Теперь найдем массу:
[
m(\text{NaOH}) = n \times M = 0,0600 \text{ моль} \times 40 \text{ г/моль} = 2,400 \text{ г}
]
Ответ
Таким образом, масса гидроксида натрия, который прореагировал с серной кислотой, составляет 2,40 г.
