Рассчитайте массу гидроксида натрия, необходимую для полной нейтрализации 245 г раствора с массовой долей серной кислоты 20%

Чтобы рассчитать массу гидроксида натрия (NaOH), необходимую для нейтрализации серной кислоты (H₂SO₄) в заданном растворе, следует сначала определить массу серной кислоты в растворе, а затем использовать стехиометрические соотношения между H₂SO₄ и NaOH в реакции нейтрализации.

1. Определение массы серной кислоты в растворе:

   • Масса раствора серной кислоты: 245 г.
   • Массовая доля H₂SO₄: 20%.
   • Масса H₂SO₄ = массовая доля × общая масса раствора = 0.20 × 245 г = 49 г.

2. Стехиометрия реакции нейтрализации:

   • Уравнение реакции: $\text{H}_2\text{SO}_4 + 2\text{NaOH} \rightarrow \text{Na}_2\text{SO}_4 + 2\text{H}_2\text{O}$.
   • Из уравнения видно, что 1 моль H₂SO₄ реагирует с 2 молями NaOH.

3. Молярная масса H₂SO₄ и NaOH:

   • Молярная масса H₂SO₄ = 2×1 (H) + 32 (S) + 4×16 (O) = 98 г/моль.
   • Молярная масса NaOH = 23 (Na) + 16 (O) + 1 (H) = 40 г/моль.

4. Расчет количества молей H₂SO₄:

   • Количество молей H₂SO₄ = масса / молярная масса = 49 г / 98 г/моль ≈ 0.5 моль.

5. Расчет количества молей NaOH, необходимых для нейтрализации:

   • Поскольку на 1 моль H₂SO₄ требуется 2 моля NaOH, для 0.5 моль H₂SO₄ потребуется 0.5 моль × 2 = 1 моль NaOH.

6. Расчет массы NaOH:

   • Масса NaOH = количество молей × молярная масса = 1 моль × 40 г/моль = 40 г.

Таким образом, для полной нейтрализации 245 г раствора серной кислоты с массовой долей 20% потребуется 40 г гидроксида натрия.