Для решения задачи о нейтрализации раствора соляной кислоты гидроксидом калия, нам необходимо найти массу раствора КOH, который требуется для нейтрализации данной массы HCl.
Шаг 1: Определение массы вещественных компонентов
Найдем массу химического вещества в растворе соляной кислоты:
- У нас есть 60 г раствора HCl с массовой долей 30%.
- Масса HCl = 60 г × 0,3 = 18 г.
Теперь найдем количество гидроксида калия в растворе 16%:
- Обозначим массу раствора KOH как ( m_{\text{KOH}} ).
- Масса KOH = ( m_{\text{KOH}} \times 0,16 ).
Шаг 2: Определение уравнения реакции
Реакция между соляной кислотой (HCl) и гидроксидом калия (KOH) следующая:
[ \text{HCl} + \text{KOH} \rightarrow \text{KCl} + \text{H}_2\text{O} ]
Эта реакция происходит в равных молекулярных соотношениях, т.е. 1 моль HCl реагирует с 1 моль KOH.
Шаг 3: Нахождение количества молей HCl
Сначала найдем количество молей HCl:
- Молярная масса HCl ≈ 36,5 г/моль.
- Количество молей HCl = масса HCl / молярная масса HCl
[
n_{\text{HCl}} = \frac{18 \text{ г}}{36,5 \text{ г/моль}} \approx 0,493 \text{ моль}
]
Шаг 4: Определение необходимого количества KOH
Так как количество KOH требуется в том же количестве, что и HCl, мы также нуждаемся в 0,493 моль KOH.
Теперь найдем массу KOH:
- Молярная масса KOH ≈ 56,1 г/моль.
- Масса KOH = количество молей KOH × молярная масса KOH
[
m_{\text{KOH}} = 0,493 \text{ моль} \times 56,1 \text{ г/моль} \approx 27,7 \text{ г}
]
Шаг 5: Нахождение массы раствора KOH
Теперь можем найти массу раствора KOH, используя массовую долю:
[
\text{Масса раствора KOH} = \frac{m_{\text{KOH}}}{\text{массовая доля KOH}} = \frac{27,7 \text{ г}}{0,16} \approx 173,125 \text{ г}
]
Шаг 6: Округление результата
Округляем результат до целых:
[
\text{Масса раствора KOH} \approx 173 \text{ г}
]
Ответ
Для полной нейтрализации 60 г раствора соляной кислоты с массовой долей 30% потребуется приблизительно 173 г раствора гидроксида калия с массовой долей 16%.
