Какое количество вещества гидросульфата натрия образуется при смешении 200г 12%-го раствора серной кислоты со 100г 8%-го раствора гидроксида натрия

Для того чтобы вычислить количество вещества гидросульфата натрия, которое образуется при смешении 200 г 12%-го раствора серной кислоты с 100 г 8%-го раствора гидроксида натрия, нужно пройти через несколько этапов.

1. Вычисление массы серной кислоты и гидроксида натрия в растворах:

   • Массa серной кислоты в 200 г 12%-м растворе:

     $$m(\text{H}_2\text{SO}_4) = 200 \, \text{г} \times \frac{12}{100} = 24 \, \text{г}$$

   • Масса гидроксида натрия в 100 г 8%-м растворе:

     $$m(\text{NaOH}) = 100 \, \text{г} \times \frac{8}{100} = 8 \, \text{г}$$

2. Вычисление количества вещества (моль) серной кислоты и гидроксида натрия:

   • Молекулярная масса серной кислоты (H₂SO₄) составляет 98 г/моль.

     $$n(\text{H}_2\text{SO}_4) = \frac{24 \, \text{г}}{98 \, \text{г/моль}} \approx 0.245 \, \text{моль}$$

   • Молекулярная масса гидроксида натрия (NaOH) составляет 40 г/моль.

     $$n(\text{NaOH}) = \frac{8 \, \text{г}}{40 \, \text{г/моль}} = 0.2 \, \text{моль}$$

3. Реакция между серной кислотой и гидроксидом натрия:

   Реакция нейтрализации выглядит следующим образом:

   $$\text{H}_2\text{SO}_4 + 2\text{NaOH} \rightarrow \text{Na}_2\text{SO}_4 + 2\text{H}_2\text{O}$$

   Это означает, что на 1 моль серной кислоты требуется 2 моля гидроксида натрия.

4. Определение, какой реагент ограничивает реакцию:

   Согласно уравнению реакции, для 1 моля серной кислоты нужно 2 моля гидроксида натрия. Из расчетов видно, что у нас есть 0.245 моль H₂SO₄ и 0.2 моль NaOH. Из-за того, что 0.245 моль H₂SO₄ требует 0.49 моль NaOH, а у нас только 0.2 моль NaOH, гидроксид натрия является ограничивающим реагентом.

5. Вычисление количества гидросульфата натрия (NaHSO₄):

   В процессе реакции образуется гидросульфат натрия (NaHSO₄), если гидроксид натрия в недостатке. Поскольку 1 моль NaOH реагирует с 1 моль H₂SO₄ для образования гидросульфата натрия, можно сказать, что количество гидросульфата натрия будет равно количеству вещества гидроксида натрия, то есть 0.2 моль.

6. Масса гидросульфата натрия:

   Молекулярная масса гидросульфата натрия (NaHSO₄) составляет 120 г/моль. Следовательно, масса образующегося гидросульфата натрия:

   $$m(\text{NaHSO}_4) = 0.2 \, \text{моль} \times 120 \, \text{г/моль} = 24 \, \text{г}$$

Ответ: Масса образующегося гидросульфата натрия составляет 24 г.