Какой объем 46% каустической соды необходим для нейтрализации 1 м³ концентрированной серной кислоты

Ответы на вопрос

Отвечает Иванова Анастасия.

Для расчета необходимого объема 46%-го раствора каустической соды (NaOH) для нейтрализации 1 кубического метра (1000 литров) 94%-ной концентрированной серной кислоты (H₂SO₄) нужно выполнить несколько последовательных шагов.

1. Определяем массу серной кислоты:

Плотность 94%-ной серной кислоты составляет приблизительно 1,83 г/см³ или 1830 кг/м³.

Масса 1 м³ (1000 литров) такой кислоты:

m_{\text{H₂SO₄}} = 1830 \, \text{кг}

Массовая доля серной кислоты составляет 94%, следовательно, чистой H₂SO₄ в этом объеме содержится:

m_{\text{чистой H₂SO₄}} = 1830 \times 0.94 = 1720.2 \, \text{кг}

2. Определяем количество молей H₂SO₄:

Молярная масса серной кислоты:

M_{\text{H₂SO₄}} = 98 \, \text{г/моль} = 0.098 \, \text{кг/моль}

Число молей:

n_{\text{H₂SO₄}} = \frac{1720.2}{0.098} \approx 17552 \, \text{моль}

3. Определяем необходимое количество NaOH:

Реакция нейтрализации:

\text{H₂SO₄} + 2\text{NaOH} \rightarrow \text{Na₂SO₄} + 2\text{H₂O}

На каждую молекулу H₂SO₄ требуется 2 моля NaOH.

Число молей NaOH:

n_{\text{NaOH}} = 17552 \times 2 = 35104 \, \text{моль}

4. Определяем массу NaOH:

Молярная масса NaOH:

M_{\text{NaOH}} = 40 \, \text{г/моль} = 0.04 \, \text{кг/моль}

Масса NaOH:

m_{\text{NaOH}} = 35104 \times 0.04 = 1404.16 \, \text{кг}

5. Определяем объем 46%-ного раствора NaOH:

Массовая доля NaOH в 46%-ном растворе:

w_{\text{NaOH}} = 0.46

Масса раствора:

m_{\text{раствора}} = \frac{1404.16}{0.46} \approx 3052.5 \, \text{кг}

Плотность 46%-ного раствора NaOH составляет приблизительно 1,5 г/см³ или 1500 кг/м³.

Объем раствора:

V_{\text{раствора}} = \frac{3052.5}{1500} \approx 2.03 \, \text{м³}

Вывод:

Для полной нейтрализации 1 м³ 94%-ной серной кислоты потребуется приблизительно 2,03 м³ (2030 литров) 46%-ного раствора NaOH.

Последние заданные вопросы в категории Химия

Какой объем 46% каустической соды необходим для нейтрализации 1 м³ концентрированной серной кислоты (94%)?