Сколько теплоты высвободится при нейтрализации 500 мл раствора H2SO4 концентрацией 0,4 н с помощью раствора щелочи

Александр

25

Хорошо, я могу помочь с решением этой задачи! Для начала, давайте определим количество вещества H2SO4 в растворе.
Используем формулу:

\[n = c \times V\]

где
\(n\) - количество вещества,
\(c\) - концентрация раствора,
\(V\) - объем раствора.

В нашем случае, концентрация H2SO4 составляет 0,4 н, а объем раствора равен 500 мл (или 0,5 л). Подставляем значения:

\[n = 0,4 \, \text{н} \times 0,5 \, \text{л} = 0,2 \, \text{золь/л}\]

Теперь, мы можем использовать полученное количество вещества H2SO4 для рассчета высвобождающихся теплоты при нейтрализации. Для этого, мы умножим количество вещества на значение ΔHнейтр, которое составляет -559 кДж/г-экв.
Чтобы выполнить расчет, нам нужно узнать молярную массу H2SO4. Узнаем это:

\[M = 2 \times m_H + m_S + 4 \times m_O\]

где
\(M\) - молярная масса,
\(m_H\) - атомная масса водорода,
\(m_S\) - атомная масса серы,
\(m_O\) - атомная масса кислорода.

По таблице элементов, \(m_H\) = 1 г/моль, \(m_S\) = 32 г/моль, \(m_O\) = 16 г/моль. Подставляем значения:

\[M = 2 \times 1 + 32 + 4 \times 16 = 98 \, \text{г/моль}\]

Теперь, расчитаем количество грамм-эквивалентов H2SO4:

\[m_э = n \times M\]

где
\(m_э\) - количество грамм-эквивалентов.

Подставляем значения и рассчитываем:

\[m_э = 0,2 \, \text{золь/л} \times 98 \, \text{г/моль} = 19,6 \, \text{г-экв}\]

Наконец, можем найти высвобождающуюся теплоту. Умножаем количество грамм-эквивалентов на ΔHнейтр:

\[Q = m_э \times \Delta H_{\text{нейтр}}\]

Подставляем значения и рассчитываем:

\[Q = 19,6 \, \text{г-экв} \times -559 \, \text{кДж/г-экв} = -10926,4 \, \text{кДж}\]

Таким образом, при нейтрализации 500 мл раствора H2SO4 концентрацией 0,4 н с помощью раствора щелочи, высвободится 10926,4 кДж теплоты.