Сколько вещества и молекул образовалось воды после добавления раствора гидроксида калия в 300 см3 раствора серной

Чтобы решить данную задачу, мы должны сначала вычислить количество вещества серной кислоты, а затем использовать уравнение реакции для определения количества образовавшейся воды.

Шаг 1: Вычисление массы серной кислоты
Для этого, нам необходимо знать массовую долю серной кислоты в растворе. В задаче указано, что массовая доля равна 15%. Это означает, что в 100 г раствора серной кислоты содержится 15 г серной кислоты.

Мы знаем плотность раствора серной кислоты - 1,09 г/см3, и, так как у нас есть объём раствора - 300 см3, мы можем вычислить массу раствора:

масса = плотность × объем = 1,09 г/см3 × 300 см3 = 327 г

Теперь мы можем вычислить массу серной кислоты в растворе:

масса серной кислоты = масса раствора × массовая доля = 327 г × 0,15 = 49,05 г

Шаг 2: Вычисление количества вещества серной кислоты
Теперь мы можем вычислить количество вещества серной кислоты, используя её молярную массу. Молярная масса серной кислоты составляет около 98 г/моль.

количество вещества серной кислоты = масса серной кислоты / молярная масса = 49,05 г / 98 г/моль = 0,5 моль

Шаг 3: Определение стехиометрического соотношения
Согласно уравнению реакции, на одну молекулу серной кислоты требуется две молекулы гидроксида калия для образования двух молекул воды. То есть, каждая моль серной кислоты превращается в две моли воды.

Шаг 4: Вычисление количества вещества и молекул образованной воды
Так как у нас 0,5 моль серной кислоты, то в результате реакции образуется 2 × 0,5 = 1 моль воды.

Теперь мы можем выразить количество молекул воды, используя Авогадро число, которое равно примерно \(6.02 \times 10^{23}\) молекул/моль.

количество молекул воды = количество вещества воды × \(6.02 \times 10^{23}\) молекул/моль = 1 моль × \(6.02 \times 10^{23}\) молекул/моль \(≈ 6.02 \times 10^{23}\) молекул

Таким образом, после добавления раствора гидроксида калия в 300 см3 раствора серной кислоты с массовой долей 15% и плотностью 1,09 г/см3, образуется около \(6.02 \times 10^{23}\) молекул воды.