Определите содержание веществ в растворе, полученном путем смешения 300 г раствора с содержанием NaOH 5% и 200 г раствора с содержанием H2SO4 9.8%. Ответьте, каково содержание NaHSO4 и Na2SO4 в данном растворе?
Самбука_9083
Для начала рассчитаем, сколько грамм NaOH и H2SO4 содержится в каждом растворе.
В растворе с содержанием NaOH 5% имеем:
\[
\text{масса NaOH} = 300 \, \text{г} \times 0.05 = 15 \, \text{г}
\]
В растворе с содержанием H2SO4 9.8% имеем:
\[
\text{масса H2SO4} = 200 \, \text{г} \times 0.098 = 19.6 \, \text{г}
\]
Затем рассчитаем количество вещества NaOH и H2SO4 в молях, используя их молярные массы.
Mолярная масса NaOH (Na - 22.99 г/моль, O - 16 г/моль, H - 1.01 г/моль) равна:
\[
\text{молярная масса NaOH} = 22.99 + 16 + 1.01 = 40.0 \, \text{г/моль}
\]
Mолярная масса H2SO4 (H - 1.01 г/моль, S - 32.07 г/моль, O - 16 г/моль) равна:
\[
\text{молярная масса H2SO4} = 2 \times 1.01 + 32.07 + 4 \times 16 = 98.09 \, \text{г/моль}
\]
Теперь рассчитаем количество вещества NaOH и H2SO4 в молях:
\[
\text{количество вещества NaOH} = \frac{\text{масса NaOH}}{\text{молярная масса NaOH}} = \frac{15}{40.0} = 0.375 \, \text{моль}
\]
\[
\text{количество вещества H2SO4} = \frac{\text{масса H2SO4}}{\text{молярная масса H2SO4}} = \frac{19.6}{98.09} = 0.20 \, \text{моль}
\]
Далее, рассмотрим процесс реакции между NaOH и H2SO4:
NaOH + H2SO4 -> NaHSO4 + H2O
Из уравнения реакции видно, что на одну моль NaOH и одну моль H2SO4 образуется одна моль NaHSO4.
Таким образом, количество NaHSO4, образовавшегося в растворе, равно:
\[
\text{количество NaHSO4} = \min(\text{количество NaOH}, \text{количество H2SO4}) = \min(0.375, 0.20) = 0.20 \, \text{моль}
\]
Аналогично, количество Na2SO4 можно рассчитать исходя из уравнения реакции:
NaOH + H2SO4 -> Na2SO4 + 2H2O
Из уравнения видно, что на одну моль NaOH и одну моль H2SO4 приходится одна моль Na2SO4.
Таким образом, количество Na2SO4 в растворе равно:
\[
\text{количество Na2SO4} = \min(\text{количество NaOH}, \text{количество H2SO4}) = \min(0.375, 0.20) = 0.20 \, \text{моль}
\]
Таким образом, содержание NaHSO4 и Na2SO4 в данном растворе составляет 0.20 моль каждого из веществ.
В растворе с содержанием NaOH 5% имеем:
\[
\text{масса NaOH} = 300 \, \text{г} \times 0.05 = 15 \, \text{г}
\]
В растворе с содержанием H2SO4 9.8% имеем:
\[
\text{масса H2SO4} = 200 \, \text{г} \times 0.098 = 19.6 \, \text{г}
\]
Затем рассчитаем количество вещества NaOH и H2SO4 в молях, используя их молярные массы.
Mолярная масса NaOH (Na - 22.99 г/моль, O - 16 г/моль, H - 1.01 г/моль) равна:
\[
\text{молярная масса NaOH} = 22.99 + 16 + 1.01 = 40.0 \, \text{г/моль}
\]
Mолярная масса H2SO4 (H - 1.01 г/моль, S - 32.07 г/моль, O - 16 г/моль) равна:
\[
\text{молярная масса H2SO4} = 2 \times 1.01 + 32.07 + 4 \times 16 = 98.09 \, \text{г/моль}
\]
Теперь рассчитаем количество вещества NaOH и H2SO4 в молях:
\[
\text{количество вещества NaOH} = \frac{\text{масса NaOH}}{\text{молярная масса NaOH}} = \frac{15}{40.0} = 0.375 \, \text{моль}
\]
\[
\text{количество вещества H2SO4} = \frac{\text{масса H2SO4}}{\text{молярная масса H2SO4}} = \frac{19.6}{98.09} = 0.20 \, \text{моль}
\]
Далее, рассмотрим процесс реакции между NaOH и H2SO4:
NaOH + H2SO4 -> NaHSO4 + H2O
Из уравнения реакции видно, что на одну моль NaOH и одну моль H2SO4 образуется одна моль NaHSO4.
Таким образом, количество NaHSO4, образовавшегося в растворе, равно:
\[
\text{количество NaHSO4} = \min(\text{количество NaOH}, \text{количество H2SO4}) = \min(0.375, 0.20) = 0.20 \, \text{моль}
\]
Аналогично, количество Na2SO4 можно рассчитать исходя из уравнения реакции:
NaOH + H2SO4 -> Na2SO4 + 2H2O
Из уравнения видно, что на одну моль NaOH и одну моль H2SO4 приходится одна моль Na2SO4.
Таким образом, количество Na2SO4 в растворе равно:
\[
\text{количество Na2SO4} = \min(\text{количество NaOH}, \text{количество H2SO4}) = \min(0.375, 0.20) = 0.20 \, \text{моль}
\]
Таким образом, содержание NaHSO4 и Na2SO4 в данном растворе составляет 0.20 моль каждого из веществ.
Знаешь ответ?