Какова масса 2%-ного раствора фосфорной кислоты, требуемая для нейтрализации 30 г 8%-ного раствора гидроксида натрия?

Чтобы решить эту задачу, нам понадобится использовать концепцию эквивалентности в химии.

Начнем с определения эквивалентности. В данном контексте эквивалентность означает, что реагенты соединяются в соответствии с их химическими формулами и соотношениями. Таким образом, 1 моль гидроксида натрия (NaOH) будет эквивалентен 1 моль фосфорной кислоты (H3PO4).

Для решения задачи, нам нужно сначала найти количество молей гидроксида натрия в 30 г 8%-ного раствора. Для этого воспользуемся формулой:

\[\text{количество молей} = \frac{\text{масса в граммах}}{\text{молярная масса}}\]

Молярная масса гидроксида натрия (NaOH) равна 40 г/моль. Следовательно,

\[\text{количество молей NaOH} = \frac{30\, \text{г}}{40\, \text{г/моль}} = 0.75\, \text{моль}\]

Так как фосфорная кислота (H3PO4) и гидроксид натрия (NaOH) имеют одно к к одному соотношение, то для нейтрализации 0.75 моль гидроксида натрия нужно также 0.75 моль фосфорной кислоты.

Далее, чтобы найти массу 2%-ного раствора фосфорной кислоты, мы можем использовать формулу:

\[\text{масса} = \text{количество молей} \times \text{молярная масса}\]

Молярная масса фосфорной кислоты (H3PO4) равна 98 г/моль. Таким образом,

\[\text{масса} = 0.75\, \text{моль} \times 98\, \text{г/моль} = 73.5\, \text{г}\]

Таким образом, масса 2%-ного раствора фосфорной кислоты, необходимая для нейтрализации 30 г 8%-ного раствора гидроксида натрия, составляет 73.5 г.

Чтобы определить массу образовавшегося фосфата, нам понадобится концепция стехиометрии. Рассмотрим уравнение реакции, которая происходит при нейтрализации:

\(3\text{NaOH} + \text{H3PO4} \rightarrow \text{Na3PO4} + 3\text{H2O}\)

Согласно этому уравнению, каждый молекул гидроксида натрия (NaOH) реагирует с 1 молекулой фосфорной кислоты (H3PO4) и образует 1 молекулу фосфата натрия (Na3PO4).

Таким образом, если у нас есть 0.75 моля фосфорной кислоты, то мы получим 0.75 моля фосфата натрия.

Для определения массы фосфата натрия (Na3PO4), мы можем использовать формулу:

\[\text{масса} = \text{количество молей} \times \text{молярная масса}\]

Молярная масса фосфата натрия (Na3PO4) равна 163 г/моль. Таким образом,

\[\text{масса} = 0.75\, \text{моль} \times 163\, \text{г/моль} = 122.25\, \text{г}\]

Таким образом, масса образовавшегося фосфата будет составлять 122.25 г.

В итоге, масса 2%-ного раствора фосфорной кислоты, необходимая для нейтрализации 30 г 8%-ного раствора гидроксида натрия, равна 73.5 г, а масса образовавшегося фосфата составляет 122.25 г.