5. Задача. Хватит ли раствора серной кислоты массой 196 г с массовой долей H_{2}*S*O_{4} 3% для полной нейтрализации 84 г раствора гидроксила натрия с массовой долей NaOH 5%7

Давайте разберёмся с задачей поэтапно и подробно.

Дано:

• Масса раствора серной кислоты (H₂SO₄): 196 г
• Массовая доля H₂SO₄: 3%
• Масса раствора гидроксида натрия (NaOH): 84 г
• Массовая доля NaOH: 5%

Задача:
Определить, хватит ли данной серной кислоты для полной нейтрализации 84 г раствора NaOH.

Шаг 1. Найдём массу растворённого H₂SO₄ в исходном растворе

Масса H₂SO₄: \[ m_{H_2SO_4} = \frac{3}{100} \times 196\,г = 5.88\,г \]

Шаг 2. Найдём массу NaOH в растворе

Масса NaOH: \[ m_{NaOH} = \frac{5}{100} \times 84\,г = 4.2\,г \]

Шаг 3. Запишем уравнение нейтрализации

Нейтрализация происходит по уравнению: \[ H_2SO_4 + 2NaOH \rightarrow Na_2SO_4 + 2H_2O \]

Это означает, что 1 молекула H₂SO₄ реагирует с 2 молекулами NaOH.

Шаг 4. Найдём количество веществ (моли) для реакции

• Молярные массы:
  • H₂SO₄: 98 г/моль
  • NaOH: 40 г/моль

Количество вещества (моли): \[ n_{H_2SO_4} = \frac{m_{H_2SO_4}}{M_{H_2SO_4}} = \frac{5.88\,г}{98\,г/моль} \approx 0.06\, \textоль \]

\[ n_{NaOH} = \frac{m_{NaOH}}{M_{NaOH}} = \frac{4.2\,г}{40\,г/моль} = 0.105\,моль \]

Шаг 5. Расчёт по стехиометрии

Из уравнения реакции:

• 1 моль H₂SO₄ реагирует с 2 моль NaOH.

Должен расходоваться: \[ n_{H_2SO_4} \times 2 = 0.06 \times 2 = 0.12\,моль\,NaOH \]

Но у нас есть только: \[ 0.105\,моль\,NaOH \]

Это меньше необходимого количества по соотношению 1:2. Значит, серной кислоты может не хватить для полного нейтрализации всех NaOH.

Ответ:

Раствора серной кислоты с массо́й 196 г и концентрацией 3% не хватает для полной нейтрализации 84 г раствора NaOH с концентрацией 5%, так как необходимо примерно 0.12 моль H₂SO₄, а есть только 0.06 моль, что меньше.

Если есть дополнительные вопросы или нужно более кратко — скажите!