К 50 г раствора гидроксида натрия прибавили 91,67 мл
10% -ного раствора серной кислоты плотностью 1,069 г/мл.
Для нейтрализации получившегося раствора использовали 14,3 г кристаллической соды. Найдите массовую долю гид-роксида натрия в растворе.
Найдем массовую долю гідроксиду натрію NaOH у розчині.
Исходные дані:
- Дано 50 г розчину NaOH з невідомою масовою долею w NaOH.
- Додають 91,67 мл 10%-ного розчину H2SO4 густина 1,069 г/мл.
- Після нейтралізації отриманого розчину використано 14,3 г кристалічної соди (Na2CO3). Припустимо Na2CO3 як Na2CO3·10H2O (1 мол Na2CO3·10H2O ≈ 286,14 г).
1) Обчислимо масу розчину H2SO4:
маса розчину = 91,67 × 1,069 = 97,995 г
маса чистої H2SO4 = 10% від маси = 9,7995 г
моли H2SO4 = 9,7995 г / 98,08 г/моль ≈ 0,0999 моль
2) Моли Na2CO3·10H2O, якщо маса 14,3 г:
моли Na2CO3·10H2O ≈ 14,3 / 286,14 ≈ 0,04998 моль
3) Реакція NaOH з H2SO4: 2 моль NaOH реагують з 1 моль H2SO4.
Після взаємодії залишок H2SO4 нейтралізується содою:
n_H2SO4_remaining = n_H2SO4 − n_Na2CO3 ≈ 0,0999 − 0,04998 ≈ 0,04992 моль
Це також еквівалентно mоль NaOH, що взаємодіють з H2SO4 до повного взаємного нейтралізування:
n_NaOH = 2 × n_H2SO4_remaining ≈ 2 × 0,04992 ≈ 0,09984 моль
4) Масса NaOH у початковому розчині:
m_NaOH = n_NaOH × 40,00 г/моль ≈ 0,09984 × 40 ≈ 3,9936 г
5) Масова доля NaOH у розчині:
w_NaOH = m_NaOH / 50,0 ≈ 3,9936 / 50 ≈ 0,0799 ≈ 7,99%
Відповідь: масова доля NaOH у початковому розчині близько 8,0% (≈ 7,99%).