Достаточно ли раствора массой 120г с массовой долей серной кислоты, равной 10%, для нейтрализации гидроксида натрия

Milana_7623

56

Для решения данной задачи нам потребуется использовать понятие эквивалентности реакций. Так как задача связана с нейтрализацией, нам нужно установить соотношение между массами кислоты и основания, при котором происходит нейтрализация.

Для начала, определим молярную массу серной кислоты (H2SO4) и гидроксида натрия (NaOH). Атомные массы элементов можно найти в периодической системе элементов.

M(H) = 1 г/моль
M(S) = 32 г/моль
M(O) = 16 г/моль

Молярная масса серной кислоты (H2SO4):
M(H2SO4) = 2M(H) + M(S) + 4M(O) = 2*1 + 32 + 4*16 = 98 г/моль

Молярная масса гидроксида натрия (NaOH):
M(NaOH) = M(Na) + M(O) + M(H) = 23 + 16 + 1 = 40 г/моль

После того, как мы установили молярные массы, мы можем приступить к расчету количества реакционных веществ (в молях).

Для этого мы разделим массу реакционного вещества на его молярную массу, используя формулу:

mol = масса / молярная масса

Количество молей серной кислоты:
mol(H2SO4) = 120 г / 98 г/моль ≈ 1.22 моль

Количество молей гидроксида натрия:
mol(NaOH) = 16 г / 40 г/моль = 0.4 моль

Из уравнения реакции нейтрализации H2SO4 + 2NaOH -> Na2SO4 + 2H2O видно, что требуется 1 моль кислоты для реакции с 2 молями гидроксида натрия. Таким образом, требуется 2 раза больше молей гидроксида натрия, чем молей серной кислоты.

Так как они находятся в пропорции 1:2, то нам необходимо удвоить количество молей серной кислоты для достижения эквивалентности реакций.

mol(H2SO4) * 2 = 1.22 моль * 2 ≈ 2.44 моль

Теперь мы можем проверить, хватит ли раствора массой 120 г с массовой долей серной кислоты 10% для нейтрализации гидроксида натрия массой 16 г.

Для этого нам нужно вычислить массу серной кислоты в 2.44 молях.

масса(H2SO4) = моль(H2SO4) * молярная масса(H2SO4)
масса(H2SO4) = 2.44 моль * 98 г/моль ≈ 239.12 г

Как мы видим, для нейтрализации гидроксида натрия массой 16 г нам требуется 239.12 г серной кислоты. Так как у нас есть только 120 г раствора, который состоит из серной кислоты, значит, этого количества недостаточно для нейтрализации гидроксида натрия.

Таким образом, ответ на задачу - нет, раствор массой 120 г с массовой долей серной кислоты 10% недостаточно для нейтрализации гидроксида натрия массой 16 г.