Для решения задачи сначала напишем уравнение реакции между серной кислотой (H₂SO₄) и гидроксидом калия (KOH):
[
H₂SO₄ + 2 KOH \rightarrow K₂SO₄ + 2 H₂O
]
Из уравнения видно, что 1 моль серной кислоты реагирует с 2 молями гидроксида калия, образуя 1 моль сульфата калия (K₂SO₄).
Теперь найдем массу сульфата калия, которая образуется. Для этого нам нужно:
- Рассчитать количество вещества серной кислоты, исходя из заданной массы (49 г).
- Определить, сколько вещества сульфата калия получится из данной массы серной кислоты.
- Пересчитать это количество вещества в массу сульфата калия.
Шаг 1: Рассчитаем количество вещества серной кислоты
Молярная масса H₂SO₄:
- H: 1 г/моль × 2 = 2 г/моль
- S: 32 г/моль × 1 = 32 г/моль
- O: 16 г/моль × 4 = 64 г/моль
Теперь суммируем:
[
М(H₂SO₄) = 2 + 32 + 64 = 98 \text{ г/моль}
]
Теперь можем найти количество вещества серной кислоты:
[
n(H₂SO₄) = \frac{m}{M} = \frac{49 \text{ г}}{98 \text{ г/моль}} = 0.5 \text{ моль}
]
Шаг 2: Определить количество сульфата калия
Из уравнения реакции видно, что на 1 моль H₂SO₄ образуется 1 моль K₂SO₄. Следовательно, из 0.5 моль H₂SO₄ получится также 0.5 моль K₂SO₄.
Шаг 3: Рассчитаем массу сульфата калия
Теперь находим молярную массу K₂SO₄ (K₂SO₄):
- K: 39 г/моль × 2 = 78 г/моль
- S: 32 г/моль × 1 = 32 г/моль
- O: 16 г/моль × 4 = 64 г/моль
Теперь суммируем:
[
M(K₂SO₄) = 78 + 32 + 64 = 174 \text{ г/моль}
]
Теперь можем рассчитать массу K₂SO₄:
[
m(K₂SO₄) = n \times M = 0.5 \text{ моль} \times 174 \text{ г/моль} = 87 \text{ г}
]
Ответ
Таким образом, масса сульфата калия (K₂SO₄), образующегося при взаимодействии 49 г серной кислоты с гидроксидом калия, составляет 87 граммов.
