Яка буде маса розчину натрій гідроксиду з вмістом лугу 5%, який необхідно використати для нейтралізації 100 г розчину

Grigoryevich_8193

7

Для решения этой задачи нам нужно найти массу раствора гидроксида натрия с содержанием щелочи 5%, которую необходимо использовать для нейтрализации 100 грамм раствора ортофосфатной кислоты с содержанием кислоты 10%.

Давайте сначала вычислим количество кислоты в растворе ортофосфатной кислоты. Мы знаем, что содержание кислоты составляет 10%. Это означает, что содержание кислоты равно \(10\% \cdot 100\, \text{г} = 10\, \text{г}\).

Теперь у нас есть информация о количестве кислоты, которую необходимо нейтрализовать. Зная, что химическое уравнение реакции между гидроксидом натрия и ортофосфатной кислотой выглядит следующим образом:
\[2\text{NaOH} + \text{H}_3\text{PO}_4 \rightarrow \text{Na}_2\text{HPO}_4 + 2\text{H}_2\text{O}\]

Мы видим, что требуется 2 эквивалента гидроксида натрия для нейтрализации 1 эквивалента ортофосфатной кислоты. Таким образом, нам нужно найти массу, соответствующую 10 г кислоты, и умножить ее на массовое соотношение гидроксида натрия и кислоты.

Молярная масса ортофосфатной кислоты (H₃PO₄) равна 97.994 г/моль, а молярная масса гидроксида натрия (NaOH) равна 39.997 г/моль.

Найдем количество молей кислоты:
\[\text{Количество молей кислоты} = \frac{\text{Масса кислоты}}{\text{Молярная масса ортофосфатной кислоты}} = \frac{10\, \text{г}}{97.994\, \text{г/моль}}\]

Теперь найдем количество молей гидроксида натрия, используя массовое соотношение:
\[\text{Количество молей гидроксида натрия} = 2 \times \text{Количество молей кислоты}\]

Наконец, найдем массу гидроксида натрия, используя полученное количество молей и молярную массу гидроксида натрия:
\[\text{Масса гидроксида натрия} = \text{Количество молей гидроксида натрия} \times \text{Молярная масса гидроксида натрия}\]

Вычислим все значения:
\[\text{Количество молей кислоты} = \frac{10\, \text{г}}{97.994\, \text{г/моль}} \approx 0.102\, \text{моль}\]
\[\text{Количество молей гидроксида натрия} = 2 \times 0.102\, \text{моль} = 0.204\, \text{моль}\]
\[\text{Масса гидроксида натрия} = 0.204\, \text{моль} \times 39.997\, \text{г/моль} \approx 8.159\, \text{г}\]

Итак, масса раствора гидроксида натрия с содержанием щелочи 5%, которую необходимо использовать для нейтрализации 100 г раствора ортофосфатной кислоты с содержанием кислоты 10%, примерно равна 8.159 граммам.