Сколько граммов раствора серной кислоты с массовой долей растворённого вещества 13 % потребуется для полной

Чтобы решить эту задачу, мы должны воспользоваться химическим уравнением нейтрализации реакции, которая выглядит следующим образом:

\[H_2SO_4 + 2KOH \rightarrow K_2SO_4 + 2H_2O\]

Из этого уравнения мы видим, что 1 моль серной кислоты (\(H_2SO_4\)) реагирует с 2 молями гидроксида калия (\(KOH\)).

Для начала, найдем количество вещества гидроксида калия (\(KOH\)) в растворе, используя следующую формулу:

\[n = \frac{m}{M}\]

где \(n\) - количество вещества в молях, \(m\) - масса вещества в граммах, \(M\) - молярная масса вещества.

Молярная масса гидроксида калия (\(KOH\)) равна сумме молярных масс калия (\(K\)), кислорода (\(O\)) и водорода (\(H\)).

Молярная масса калия (\(K\)) равна 39.1 г/моль, молярная масса кислорода (\(O\)) равна 16.0 г/моль, и молярная масса водорода (\(H\)) равна 1.0 г/моль.

Таким образом, молярная масса гидроксида калия равна:

\[M(KOH) = 39.1 + 16.0 + 1.0 = 56.1 \text{ г/моль}\]

Теперь мы можем подставить известные значения в формулу, чтобы найти количество вещества гидроксида калия в растворе:

\[n(KOH) = \frac{m(KOH)}{M(KOH)} = \frac{162 \text{ г}}{56.1 \text{ г/моль}}\]

Выполним вычисления:

\[n(KOH) \approx 2.89 \text{ моль}\]

Теперь, исходя из химического уравнения, мы видим, что требуется 1 моль серной кислоты для нейтрализации 2 молей гидроксида калия.

Следовательно, требуется половина количества вещества гидроксида калия для нейтрализации, то есть:

\[n(H_2SO_4) = \frac{n(KOH)}{2} = \frac{2.89 \text{ моль}}{2}\]

Выполним вычисления:

\[n(H_2SO_4) \approx 1.44 \text{ моль}\]

Теперь, чтобы найти массу раствора серной кислоты, используем формулу:

\[m(H_2SO_4) = n(H_2SO_4) \times M(H_2SO_4)\]

где \(M(H_2SO_4)\) - молярная масса серной кислоты.

Молярная масса серной кислоты (\(H_2SO_4\)) равна сумме молярных масс водорода (\(H\)), серы (\(S\)) и кислорода (\(O\)).

Таким образом, молярная масса серной кислоты равна:

\[M(H_2SO_4) = 2 \times 1.0 + 32.1 + 4 \times 16.0 = 98.1 \text{ г/моль}\]

Теперь мы можем подставить известные значения в формулу, чтобы найти массу раствора серной кислоты:

\[m(H_2SO_4) = n(H_2SO_4) \times M(H_2SO_4) = 1.44 \text{ моль} \times 98.1 \text{ г/моль}\]

Выполним вычисления:

\[m(H_2SO_4) \approx 140.94 \text{ г}\]

Таким образом, для полной нейтрализации раствора, содержащего 162 г гидроксида калия (\(KOH\)), потребуется примерно 140.94 г раствора серной кислоты (\(H_2SO_4\)) с массовой долей растворенного вещества 13 %.