Сколько продуктов получается в результате реакции смешения 8 граммов гидроксида натрия и 19 граммов серной кислоты?

Lyubov

18

Для решения этой задачи нам требуется воспользоваться химическим уравнением реакции и расчетом количества веществ. Мы можем использовать уравнение реакции смешения гидроксида натрия и серной кислоты:

\[
NaOH + H2SO4 \rightarrow Na2SO4 + H2O
\]

Молекулярные массы веществ:
Молярная масса NaOH = 40 г/моль;
Молярная масса H2SO4 = 98 г/моль.

Для начала найдем количество вещества гидроксида натрия и серной кислоты в молях (моль):

\[
n_{NaOH} = \frac{m_{NaOH}}{M_{NaOH}} = \frac{8}{40} = 0.2~моль
\]

\[
n_{H2SO4} = \frac{m_{H2SO4}}{M_{H2SO4}} = \frac{19}{98} = 0.194~моль
\]

Теперь у нас есть количество вещества реагентов. Учитывая сбалансированное уравнение реакции, можно сделать вывод о том, что на единицу гидроксида натрия образуется одна единица серной, а также одна единица гидроксида натрия и одна единица серной кислоты превращаются в одну единицу натрия сульфата и одну единицу воды.

Следовательно, количество продуктов будет зависеть от того, какой из реагентов будет ограничивающим. Ограничивающим будет тот реагент, количество вещества которого меньше. В нашем случае количество вещества серной кислоты меньше, поэтому она будет ограничивающим реагентом.

Мы можем найти количество вещества натрия сульфата, которое образуется, используя количество ограничивающего реагента.

Из уравнения реакции видно, что на одну единицу серной кислоты приходится одна единица натрия сульфата. Таким образом, количество натрия сульфата будет равно количеству серной кислоты:

\[
n_{Na2SO4} = n_{H2SO4} = 0.194~моль
\]

Теперь, зная количество вещества натрия сульфата в молях, мы можем найти его массу, используя формулу:

\[
m_{Na2SO4} = n_{Na2SO4} \cdot M_{Na2SO4} = 0.194 \cdot 142 = 27.548~г
\]

Таким образом, в результате реакции смешения 8 г гидроксида натрия и 19 г серной кислоты мы получаем 27,548 г натрия сульфата.