Сколько гидроксида натрия необходимо для полной нейтрализации раствора с содержанием 24,5 г серной кислоты?

Для решения данной задачи, нужно знать стехиометрическое соотношение между серной кислотой (H2SO4) и гидроксидом натрия (NaOH). В уравнении реакции нейтрализации между ними, 2 моля серной кислоты реагируют с 2 молями гидроксида натрия, образуя соль - сульфат натрия (Na2SO4) и воду.

\[H2SO4 + 2NaOH \rightarrow Na2SO4 + 2H2O\]

Теперь рассчитаем количество молей серной кислоты. Для этого используем формулу:

\[моли = \frac{масса}{молярная\ масса}\]

Молярная масса серной кислоты (H2SO4) равна сумме масс атомов, из которых она состоит:
\(2 \cdot Масса H + Масса S + 4 \cdot Масса O\)

Массы атомов можно найти в периодической системе элементов. Подставим значения и рассчитаем массу серной кислоты:

\[Масса\ H = 1,0079 \ г/моль, \ Масса\ S = 32,06 \ г/моль, \ Масса\ O = 16 \ г/моль\]

\[Масса\ H2SO4 = 2 \cdot Масса\ H + Масса\ S + 4 \cdot Масса\ O\]

Подставим значения и посчитаем:

\[Масса\ H2SO4 = 2 \cdot 1,0079 + 32,06 + 4 \cdot 16\]

\[Масса\ H2SO4 = 2,0158 + 32,06 + 64\]

\[Масса\ H2SO4 = 98,074 \ г/моль\]

Далее, рассчитаем количество молей серной кислоты:

\[моли\ H2SO4 = \frac{масса}{молярная\ масса} = \frac{24,5}{98,074}\]

\[моли\ H2SO4 \approx 0,25 \ моль\]

Так как коэффициент пропорциональности между H2SO4 и NaOH равен 1:2, то и количество молей гидроксида натрия (NaOH) будет равно 0,5 моль.

Теперь, рассчитаем массу гидроксида натрия по аналогии с рассчетом массы серной кислоты:

\[Масса\ NaOH = Масса\ Na + Масса\ O + Масса\ H\]

\[Масса\ NaOH = 22,9898 + 16 + 1,0079\]

\[Масса\ NaOH = 39,9977 \ г/моль\]

Теперь, рассчитаем массу гидроксида натрия:

\[Масса\ NaOH = \frac{моли NaOH}{0,5} \times 39,9977\]

\[Масса\ NaOH \approx 0,5 \times 39,9977\]

\[Масса\ NaOH \approx 20 \ г\]

Таким образом, для полной нейтрализации раствора с содержанием 24,5 г серной кислоты, необходимо 20 г гидроксида натрия.