Каков эффект на окружающую среду при смешивании 70 граммов серной кислоты с раствором гидроксида натрия, содержащим

Lelya

32

Для того чтобы решить данную задачу, нам необходимо провести реакцию между серной кислотой (H2SO4) и раствором гидроксида натрия (NaOH). При смешивании этих веществ будет происходить нейтрализационная реакция.

Сначала определим количество гидроксида натрия, содержащегося в 8% растворе. Для этого воспользуемся формулой:

\[Количество_{NaOH} = Концентрация_{NaOH} \times Масса_{раствора}\]

Подставляем известные значения:
\[Количество_{NaOH} = 0.08 \times 120 г = 9.6 г\]

Теперь рассмотрим реакцию между серной кислотой и гидроксидом натрия:

\[H2SO4_{(aq)} + 2NaOH_{(aq)} \rightarrow Na2SO4_{(aq)} + 2H2O_{(l)}\]

Реагенты смешиваются в соотношении 1:2, то есть одна молекула серной кислоты реагирует с двумя молекулами гидроксида натрия.

Молярная масса серной кислоты (H2SO4) составляет 98 г/моль, поэтому вычислим количество вещества серной кислоты:

\[Количество_{H2SO4} = \frac{Масса_{H2SO4}}{Молярная\,масса_{H2SO4}} = \frac{70\,г}{98\,г/моль} \approx 0.71\,моль\]

Теперь, зная, что 1 моль серной кислоты реагирует с 2 молями гидроксида натрия, найдем количество гидроксида натрия, необходимого для полного превращения серной кислоты:

\[Количество_{NaOH} = 2 \times Количество_{H2SO4} = 2 \times 0.71\,моль \approx 1.42\,моль\]

Таким образом, для полного превращения 70 г серной кислоты необходимо 1.42 моль гидроксида натрия.

Однако в нашем распоряжении имеется только 9.6 г гидроксида натрия. Это количество будет ограничивающим реактивом, поэтому реакция протекает только до полного его исчерпания.

Чтобы определить количество серной кислоты, которая реагирует с данным ограничивающим реактивом, воспользуемся массовыми соотношениями между реагентами. Исходя из уравнения реакции, на данный момент мы знаем, что 1 моль гидроксида натрия реагирует с 1 молью серной кислоты.

\[Масса_{NaOH} = \frac{Масса_{H2SO4}}{Молярная\,масса_{H2SO4}} \times \frac{1\,моль_{NaOH}}{1\,моль_{H2SO4}}\]

\[9.6\,г = \frac{70\,г}{98\,г/моль} \times \frac{1\,моль_{NaOH}}{1\,моль_{H2SO4}}\]

Решив данное уравнение, мы найдем массу серной кислоты, которая реагирует:

\[Масса_{H2SO4} = 9.6\,г \times \frac{70\,г/моль}{98\,г/моль} \approx 6.9\,г\]

Окончательно, эффект на окружающую среду при смешивании 70 граммов серной кислоты с раствором гидроксида натрия состоял в том, что было потрачено около 6.9 г серной кислоты, а остаток гидроксида натрия продолжает оставаться неизрасходованным. В результате этой реакции образуется раствор сульфата натрия и вода. Важно отметить, что серная кислота и гидроксид натрия - это химически активные вещества, поэтому правильное хранение и обращение с ними крайне важно для безопасности окружающей среды и самого человека.