Дано:
Концентрация раствора серной кислоты: 10%
Плотность раствора серной кислоты: 1,07 г/см³
Объем раствора NaOH: 0,5 л
Концентрация раствора NaOH: 16 г/л
Найти:
Объем раствора серной кислоты, необходимый для полной нейтрализации.
Решение с расчетом:
1. Рассчитаем количество вещества в растворе NaOH:
m(NaOH) = концентрация * объем
m(NaOH) = 16 г/л * 0,5 л = 8 г
2. Найдем количество молей NaOH:
n(NaOH) = масса / молярная масса
М(NaOH) = 22,99 + 15,999 + 1,008 ≈ 40 г/моль
n(NaOH) = 8 г / 40 г/моль = 0,2 моль
3. Так как реакция нейтрализации между H2SO4 и NaOH происходит по уравнению H2SO4 + 2NaOH -> Na2SO4 + 2H2O, то количество моль серной кислоты должно быть вдвое больше, чем количество моль NaOH.
Таким образом, для полной нейтрализации потребуется 0,4 моль серной кислоты.
4. Рассчитаем массу серной кислоты, необходимую для нейтрализации:
m(H2SO4) = n(H2SO4) * М(H2SO4)
M(H2SO4) = 2*1,008 + 32,065 + 4*15,999 ≈ 98,09 г/моль
m(H2SO4) = 0,4 моль * 98,09 г/моль = 39,24 г
5. Теперь найдем объем раствора серной кислоты:
Объем = масса / плотность
Объем = 39,24 г / 1,07 г/см³ ≈ 36,67 мл
Ответ:
Для полной нейтрализации 0,5 л раствора NaOH концентрацией 16 г/л потребуется примерно 36,67 мл раствора серной кислоты концентрацией 10%.