Сколько граммов раствора содержащего 0.1 массовых долей или 10%,гидроксида натрия,потребуется для нейтрализации...

Для решения задачи нам нужно определить, сколько граммов раствора гидроксида натрия потребуется для нейтрализации раствора серной кислоты.

Дано:

• Массовая доля гидроксида натрия (( NaOH )) в растворе: ( \omega_{NaOH} = 0,1 ) или 10%.
• Массовая доля серной кислоты (( H_2SO4 )) в растворе: ( \omega{H_2SO_4} = 0,1 ) или 10%.
• Масса раствора серной кислоты: ( m_{H_2SO_4 \text{ (раствор)}} = 196 \, \text{г} ).

В результате нейтрализации ( H_2SO_4 ) и ( NaOH ) происходит химическая реакция:
[ H_2SO_4 + 2NaOH \rightarrow Na_2SO_4 + 2H_2O ]

1. Находим массу чистого вещества ( H_2SO_4 ) в растворе:

Массовая доля ( \omega_{H_2SO4} = 0,1 ), следовательно: [ m{H_2SO4} = \omega{H_2SO4} \cdot m{H_2SO_4 \text{ (раствор)}} = 0,1 \cdot 196 = 19,6 \, \text{г}. ]

2. Находим количество вещества ( H_2SO_4 ) в растворе:

Молярная масса серной кислоты (( H_2SO4 )) равна: [ M{H_2SO4} = 2 \cdot 1 + 32 + 4 \cdot 16 = 98 \, \text{г/моль}. ] Количество вещества: [ n{H_2SO4} = \frac{m{H_2SO4}}{M{H_2SO_4}} = \frac{19,6}{98} = 0,2 \, \text{моль}. ]

3. Определяем, сколько ( NaOH ) нужно для реакции:

По уравнению реакции на 1 моль ( H_2SO4 ) требуется 2 моль ( NaOH ). Следовательно: [ n{NaOH} = 2 \cdot n_{H_2SO_4} = 2 \cdot 0,2 = 0,4 \, \text{моль}. ]

4. Находим массу чистого ( NaOH ), необходимого для реакции:

Молярная масса ( NaOH ) равна: [ M{NaOH} = 23 + 16 + 1 = 40 \, \text{г/моль}. ] Масса ( NaOH ): [ m{NaOH} = n{NaOH} \cdot M{NaOH} = 0,4 \cdot 40 = 16 \, \text{г}. ]

5. Находим массу раствора ( NaOH ):

Массовая доля ( NaOH ) в растворе равна ( \omega{NaOH} = 0,1 ) или 10%. Следовательно: [ m{NaOH \text{ (раствор)}} = \frac{m{NaOH}}{\omega{NaOH}} = \frac{16}{0,1} = 160 \, \text{г}. ]

Ответ:

Для нейтрализации 196 г раствора серной кислоты (с массовой долей 10%) потребуется 160 г раствора гидроксида натрия (с массовой долей 10%).

Для решения задачи давайте сначала определим количество вещества, содержащегося в растворах.

1. Определение количества вещества серной кислоты: Серная кислота (H₂SO₄) имеет молярную массу: [ \text{M(H₂SO₄)} = 2 \times \text{M(H)} + \text{M(S)} + 4 \times \text{M(O)} = 2 \times 1 + 32 + 4 \times 16 = 98 \text{ г/моль} ]

   В 196 г раствора серной кислоты содержится 10% (или 0.1 массовых долей) H₂SO₄: [ m_{\text{H₂SO₄}} = 196 \text{ г} \times 0.1 = 19.6 \text{ г} ]

   Теперь вычислим количество молей H₂SO₄: [ n{\text{H₂SO₄}} = \frac{m{\text{H₂SO₄}}}{M_{\text{H₂SO₄}}} = \frac{19.6 \text{ г}}{98 \text{ г/моль}} \approx 0.2 \text{ моль} ]

2. Определение количества вещества гидроксида натрия: Гидроксид натрия (NaOH) имеет молярную массу: [ \text{M(NaOH)} = \text{M(Na)} + \text{M(O)} + \text{M(H)} = 23 + 16 + 1 = 40 \text{ г/моль} ]

   Реакция нейтрализации между серной кислотой и гидроксидом натрия можно записать следующим образом: [ \text{H₂SO₄} + 2 \text{NaOH} \rightarrow \text{Na₂SO₄} + 2 \text{H₂O} ]

   Из уравнения видно, что на 1 моль H₂SO₄ требуется 2 моль NaOH. Таким образом, для нейтрализации 0.2 моль H₂SO₄ потребуется: [ n{\text{NaOH}} = 2 \times n{\text{H₂SO₄}} = 2 \times 0.2 \text{ моль} = 0.4 \text{ моль} ]

   Теперь определим массу NaOH, необходимую для нейтрализации: [ m{\text{NaOH}} = n{\text{NaOH}} \times M_{\text{NaOH}} = 0.4 \text{ моль} \times 40 \text{ г/моль} = 16 \text{ г} ]

3. Определение массы раствора NaOH: Теперь мы знаем, что в 10% растворе NaOH, содержащем 0.1 массовую долю, содержится 10 г NaOH на 100 г раствора. Следовательно, для получения 16 г NaOH нам необходимо рассчитать массу раствора: [ \text{масса раствора} = \frac{m_{\text{NaOH}}}{\text{массовая доля NaOH}} = \frac{16 \text{ г}}{0.1} = 160 \text{ г} ]

Таким образом, для нейтрализации 196 г раствора серной кислоты, содержащего 10% H₂SO₄, потребуется 160 г 10% раствора гидроксида натрия.