Какова масса серной кислоты, требуемой для нейтрализации 250 граммов раствора, который содержит 15% гидроксида калия?

Nikita

19

Для решения этой задачи, мы должны учесть, что нейтрализация будет происходить между серной кислотой (H2SO4) и гидроксидом калия (KOH). Нейтрализационная реакция между кислотой и основанием происходит по следующему соотношению:

\[H2SO4 + 2KOH \rightarrow K2SO4 + 2H2O\]

Это говорит нам, что для нейтрализации 1 моль серной кислоты требуется 2 моля гидроксида калия. Чтобы вычислить массу серной кислоты, нам сначала нужно определить количество гидроксида калия в растворе массой 250 граммов.

Следуя формуле для процента массы:

\[Процент массы = \frac{Масса_компонента} {Масса_раствора} \times 100\]

Мы можем вычислить массу гидроксида калия в растворе:

\[Масса_гидроксида\_калия = Процент\_массы \times Масса_раствора = 0.15 \times 250\]

\[Масса_гидроксида\_калия = 37.5 граммов\]

Теперь нам нужно вычислить количество молей гидроксида калия. Для этого нам потребуется знать его молярную массу, которая составляет 56.1 г/моль. Можем найти количество молей гидроксида калия, используя следующую формулу:

\[Количество\_молей = \frac{Масса}{Молярная\_масса}\]

\[Количество\_молей\_гидроксида\_калия = \frac{37.5}{56.1}\]

\[Количество\_молей\_гидроксида\_калия \approx 0.668\]

Так как нейтрализационная реакция требует 2 моля гидроксида калия для нейтрализации 1 моль серной кислоты, мы можем использовать коэффициент пропорции, чтобы вычислить количество молей серной кислоты:

\[\frac{2 моля KOH}{1 моль H2SO4} = \frac{0.668 молеи KOH}{x}\]

\[2x = 0.668\]

\[x \approx 0.334\]

Теперь, чтобы найти массу серной кислоты, нам нужно умножить количество молей на ее молярную массу. Молярная масса серной кислоты составляет 98 г/моль.

\[Масса\_серной\_кислоты = Количество\_молей\_серной\_кислоты \times Молярная\_масса\_серной\_кислоты\]

\[Масса\_серной\_кислоты = 0.334 \times 98\]

\[Масса\_серной\_кислоты \approx 32.732 грамма\]

Таким образом, масса серной кислоты, требуемой для нейтрализации 250 граммов раствора с 15% гидроксида калия, составляет примео 32.732 грамма.