Рассчитайте массу гидроксида калия, необходимую для полной нейтрализации 49 г раствора с массовой долей серной кислоты 10% (указывайте единицы измерения искомых физических…
Рассчитайте массу гидроксида калия, необходимую для полной нейтрализации 49 г раствора с массовой долей серной кислоты 10% (указывайте единицы измерения искомых физических величин).
Давайте решим задачу пошагово и подробно объясним каждый этап.
Дано:
- Масса раствора серной кислоты: \(m_{\text{H}_2\text{SO}_4} = 49\,\text{г}\)
- Массовая доля серной кислоты: \(w_{\text{H}_2\text{SO}_4} = 10\%\) или 0,10
Найти:
- Масса гидроксида калия \(m_{\text{KOH}}\), необходимая для полной нейтрализации данного количества кислоты.
Шаг 1: Вычислим массу чистой серной кислоты в растворе
Масса серной кислоты в растворе: \[ m_{\text{H}_2\text{SO}_4\,\text{чистая}} = m_{\text{раствора}} \times w_{\text{H}_2\text{SO}_4} \]
Подставляем числа: \[ m_{\text{H}_2\text{SO}_4\,\text{чистая}} = 49\,\text{г} \times 0,10 = 4,9\,\text{г} \]
Шаг 2: Определим количество вещества серной кислоты
Молярная масса серной кислоты: \[ M_{\text{H}_2\text{SO}_4} = 2 \times 1,008 + 32,065 + 4 \times 16 = 98,09\,\text{г/моль} \]
Количество вещества серной кислоты: \[ n_{\text{H}_2\text{SO}_4} = \frac{m_{\text{H}_2\text{SO}_4\,\text{чистая}}}{M_{\text{H}_2\text{SO}_4}} = \frac{4,9\,\text{г}}{98,09\,\text{г/моль}} \approx 0,050\,\text{моль} \]
Шаг 3: Запишем уравнение нейтрализации и соотношение
Для реакции нейтрализации: \[ \text{H}_2\text{SO}_4 + 2\,\text{KOH} \rightarrow \text{K}_2\text{SO}_4 + 2\,\text{H}_2\text{O} \]
Из уравнения видно, что на 1 моль серной кислоты требуется 2 моль гидроксида калия.
Общее количество нужных моль: \[ n_{\text{KOH}} = 2 \times n_{\text{H}_2\text{SO}_4} = 2 \times 0,050\,\text{моль} = 0,100\,\text{моль} \]
Шаг 4: Определим массу гидроксида калия
Молярная масса KOH: \[ M_{\text{KOH}} = 39,10 + 16 + 1,008 = 56,11\,\text{г/моль} \]
Масса KOH: \[ m_{\text{KOH}} = n_{\text{KOH}} \times M_{\text{KOH}} = 0,100\,\text{моль} \times 56,11\,\text{г/моль} \approx 5,61\,\text{г} \]
Ответ:
Масса гидроксида калия, необходимая для полной нейтрализации — примерно 5,61 г.
Если нужно более краткое или более подробное объяснение — скажите!
