К раствору объемом 30 мл, содержащему 10 г серной кислоты в 100 мл раствора, прибавили 40 мл раствора NaOH, содержащего 9 г гидроксида натрия в 100 мл раствора. Найти молярную концентрацию того вещества, которое останется в избытке.
от

1 Ответ

Дано:
Объем раствора серной кислоты: 30 мл
Масса серной кислоты: 10 г
Объем раствора NaOH: 40 мл
Масса гидроксида натрия: 9 г

Найти:
Молярную концентрацию вещества, которое останется в избытке.

Решение с расчетом:
1. Рассчитаем количество вещества в растворе серной кислоты и в растворе гидроксида натрия:
   Для раствора серной кислоты:
   n(H2SO4) = масса / молярная масса
   M(H2SO4) = 2*1,008 + 32,065 + 4*15,999 ≈ 98,09 г/моль
   n(H2SO4) = 10 г / 98,09 г/моль ≈ 0,102 моль

   Для раствора гидроксида натрия:
   n(NaOH) = масса / молярная масса
   M(NaOH) = 22,99 + 15,999 + 1,008 ≈ 40 г/моль
   n(NaOH) = 9 г / 40 г/моль ≈ 0,225 моль

2. Найдем остаток вещества после реакции:
   Поскольку реакция происходит согласно уравнению H2SO4 + 2NaOH -> Na2SO4 + 2H2O, один эквивалент H2SO4 требует два эквивалента NaOH.
   Таким образом, для нейтрализации 0,102 моль H2SO4 потребуется 0,204 моль NaOH. Оставшийся избыток NaOH составит 0,225 - 0,204 = 0,021 моль.

3. Рассчитаем молярную концентрацию остаточного вещества:
   Общий объем раствора после реакции = объем H2SO4 + объем NaOH = 30 мл + 40 мл = 70 мл = 0,07 л
   Молярная концентрация = количество вещества / объем раствора
   Молярная концентрация = 0,021 моль / 0,07 л ≈ 0,3 моль/л

Ответ:
Молярная концентрация вещества, которое останется в избытке, составляет примерно 0,3 моль/л.
от