Question

Какой объем серной кислоты (H2SO4) с концентрацией 2 моль/л потребуется для нейтрализации 20 мл раствора, содержащего в 1 л 5 г гидроксида калия (КОН)?

Answer 1

Надеюсь, всё понятно)

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать химические уравнения и молярные соотношения. Реакция нейтрализации между сильной кислотой и сильным основанием выглядит следующим образом:

\[2 \text{HCl} + \text{Ca(OH)}_2 \rightarrow \text{CaCl}_2 + 2 \text{H}_2\text{O}\]

Здесь реагентами являются соляная кислота (HCl) и гидроксид кальция (Ca(OH)\(_2\)), а продуктами — хлорид кальция (CaCl\(_2\)) и вода (H\(_2\)O).

Молярная масса \(\text{H}_2\text{SO}_4\) составляет примерно 98 г/моль. Таким образом, концентрация 2 моль/л означает, что в каждом литре раствора содержится 2 моля \(\text{H}_2\text{SO}_4\), что равно \(2 \times 98\) г/л.

Масса гидроксида калия (КОН) в 1 литре раствора составляет 5 г. Так как массовая доля К в КОН равна приблизительно 39, а массовая доля О составляет приблизительно 16, масса гидроксида калия равна \(39 + 16 + 1 \times 1 = 56\) г/моль.

Теперь мы можем найти количество молей гидроксида калия в 1 литре раствора:

\[\frac{5 \, \text{г}}{56 \, \text{г/моль}} \approx 0.089 \, \text{моль}.\]

Так как уравнение нейтрализации показывает, что для нейтрализации 1 моли гидроксида калия требуется 2 моля \(\text{H}_2\text{SO}_4\), мы можем умножить количество молей КОН на 2, чтобы найти количество молей \(\text{H}_2\text{SO}_4\), необходимых для нейтрализации:

\[0.089 \, \text{моль} \times 2 = 0.178 \, \text{моль}.\]

Теперь, учитывая, что концентрация \(\text{H}_2\text{SO}_4\) составляет 2 моль/л, мы можем использовать формулу:

\[ \text{Объем} = \frac{\text{Количество молей}}{\text{Концентрация}}.\]

\[ \text{Объем} = \frac{0.178 \, \text{моль}}{2 \, \text{моль/л}} = 0.089 \, \text{л}.\]

Таким образом, для нейтрализации 20 мл раствора гидроксида калия потребуется примерно 0.089 л серной кислоты с концентрацией 2 моль/л.