объяснить ход решения задачи очень точно,чтоб можно было понять. вот,решения задача: (C-молярная концентрация, f-фактор, Cn-нормальная концентрация) Дано:V(KOH)=400мл;V(…

Краткий ответ

\[ C(\mathrm{KOH}) = 0{,}5\ \text{моль/л},\qquad C_{н}(\mathrm{KOH}) = 0{,}5\ \text{моль-экв/л},\qquad T(\mathrm{KOH}) = 0{,}028\ \text{г/мл} \]

Числа в приведённом решении получились верные, но сам ход содержит две ошибки, которые случайно «погасили» друг друга. Ниже — как рассуждать правильно.

Шаг 1. Что происходит в задаче

Щёлочь и кислота прореагировали полностью (реакция нейтрализации). Известны объёмы обоих растворов и концентрация кислоты — значит, можно найти, сколько моль кислоты вступило в реакцию, а через уравнение реакции — сколько было щёлочи.

Важно: объём всегда переводим в литры: \(400\ \text{мл} = 0{,}4\ \text{л}\), \(500\ \text{мл} = 0{,}5\ \text{л}\).

Шаг 2. Количество вещества кислоты

\[ n(\mathrm{H_2SO_4}) = C \cdot V = 0{,}2 \cdot 0{,}5 = 0{,}1\ \text{моль} \]

Здесь нужна именно молярная концентрация \(C\) (моль/л), а не нормальная.

Шаг 3. Уравнение реакции и соотношение веществ

\[ 2\mathrm{KOH} + \mathrm{H_2SO_4} \rightarrow \mathrm{K_2SO_4} + 2\mathrm{H_2O} \]

Коэффициенты показывают: на 1 моль кислоты нужно 2 моль щёлочи (у кислоты два \(H^+\), у щёлочи одна \(OH^-\)).

\[ n(\mathrm{KOH}) = 2\,n(\mathrm{H_2SO_4}) = 2 \cdot 0{,}1 = 0{,}2\ \text{моль} \]

Шаг 4. Молярная концентрация KOH

\[ C(\mathrm{KOH}) = \frac{n}{V} = \frac{0{,}2}{0{,}4} = 0{,}5\ \text{моль/л} \]

Шаг 5. Нормальная концентрация

Фактор эквивалентности \(f\) — это число «рабочих единиц» вещества: у \(\mathrm{KOH}\) одна группа \(OH^-\), поэтому \(f = 1\); у \(\mathrm{H_2SO_4}\) два иона \(H^+\), поэтому \(f = 2\).

\[ C_{н} = C \cdot f \]

Для щёлочи: \(C_{н}(\mathrm{KOH}) = 0{,}5 \cdot 1 = 0{,}5\) моль-экв/л.

Проверка законом эквивалентов (вещества реагируют в равных количествах эквивалентов):

\[ C_{н}(\mathrm{H_2SO_4}) \cdot V(\mathrm{H_2SO_4}) = C_{н}(\mathrm{KOH}) \cdot V(\mathrm{KOH}) \]

\[ (2 \cdot 0{,}2) \cdot 0{,}5 = C_{н}(\mathrm{KOH}) \cdot 0{,}4 \;\Rightarrow\; C_{н}(\mathrm{KOH}) = 0{,}5\ \text{моль-экв/л} \]

Совпало — значит, расчёт верен.

Шаг 6. Титр

Титр — масса растворённого вещества в 1 мл раствора:

\[ T = \frac{m}{V_{\text{р-ра}}(\text{мл})} = \frac{C \cdot M}{1000} \]

Молярная масса: \(M(\mathrm{KOH}) = 39 + 16 + 1 = 56\ \text{г/моль}\).

\[ T(\mathrm{KOH}) = \frac{0{,}5 \cdot 56}{1000} = 0{,}028\ \text{г/мл} \]

Смысл: в 1 мл раствора содержится 0,028 г щёлочи. Проверка: в 400 мл будет \(0{,}028 \cdot 400 = 11{,}2\ \text{г} = 0{,}2\ \text{моль}\) — сходится с шагом 3.

Где ошибки в исходном решении

1. \(n(\mathrm{H_2SO_4}) = C_{н} \cdot V = 0{,}4 \cdot 0{,}5\) — так нельзя: \(C_{н}\) даёт число эквивалентов, а не молей. Правильно \(n = C \cdot V = 0{,}1\) моль, то есть получилось завышение в 2 раза.
2. \(n(\mathrm{KOH}) = n(\mathrm{H_2SO_4})\) — неверно: по уравнению соотношение 2 : 1, щёлочи вдвое больше. Это занижение в 2 раза.
3. Единица титра — г/мл (грамм на миллилитр раствора), а не г/моль.

Первая ошибка увеличила ответ вдвое, вторая уменьшила вдвое — поэтому итоговое \(0{,}5\) моль/л случайно оказалось правильным. На другой реакции (например, с \(\mathrm{Ca(OH)_2}\) или \(\mathrm{H_3PO_4}\)) такое совпадение уже не произойдёт, так что порядок действий лучше запомнить: моли кислоты по \(C \cdot V\) → коэффициенты уравнения → моли щёлочи → делим на объём щёлочи.