Kémiában segít valaki?

Először írd fel a reakcióegyenletet és utána kezdd el megoldani a feladatot!

2NaOH + H2SO4 ---> Na2SO4 + 2H2O

Ebből látszik, hogy a keletkező oldat kémhatása attól függ, hogy melyik anyag marad feleslegben. Ehhez tudnunk kell, melyik vegyületből hány mól van. A tömegszázalékos összetétel ismeretében ezt könnyen kiszámolhatjuk:

1. OLDAT (NaOH):

5 m/m% azt jelenti, hogy

100 g oldatban ---> 5 g NaOH van

Mivel nekünk 20 g oldatunk van, abban arányosan

20 / 100 x 5 = 1 Tehát 1 g NaOH van.

Az egyenletből látjuk, hogy az anyagok nem tömeg-, hanem anyagmennyiség-arányban reagálnak, ezért ezt a tömeget mólba kell átszámolni:

n = m / M = 1 g / 40 g/mol = 0,025 mol

2. OLDAT (H2SO4):

4,9 m/m% azt jelenti, hogy

100 g oldatban ---> 4,9 g H2SO4 van

20 g oldatban akkor ---> x g van

Az x-et, ahogy az előbb, itt is kifejezzük

x = 20 / 100 x 4,9

x = 0,98 g

Megint kiszámítjuk az anyagmennyiséget, csak most a H2SO4-re:

n = m / M = 0,98 g / 98 g/mol = 0,01 mol

Mostmár tudjuk, melyik vegyületből hány mól van. A két anyag (az egyenletből láthatóan) meghatározott arányban reagál: 2 mol NaOH reagál 1 mol H2SO4-val.

0,02 mol <--- 0,01 mol (mindig 2x annyi

NaOH kell, mint H2SO4)

Értelemszerűen a kénsavat írjuk be először, mert abból van kevesebb. Így a kezdeti H2SO4 (0,01 mol) teljesen elreagál, a 0,025 mol NaOH-ból viszont csak 0,02 mol fogy el. Vagyis 0,005 mol NaOH marad a keletkezett oldatban, neki már nem jutott H2SO4, hogy reagálni tudjon, ezért az NaOH marad feleslegben. Mivel a NaOH bázis, az oldat lúgos kémhatású lesz.

2NaOH + H2SO4 ---> Na2SO4 + 2H2O

0.02 mol 0,01 mol 0,01 mol 0,02 mol

A keletkező nátrium-szulfát anyagmennyisége megegyezik a felhasznált kénsav anyagmennyiségével, ebből kiszámíthatjuk a tömegét:

m = M x n = 142 g/mol x 0.01 mol = 1,42 g

Mikor a két oldatot összeöntjük, tömegük összeadódik, tehát a keletkező oldat tömege 40 g lesz. A Na2SO4-ra vonatkoztatott tömegszázalékos összetétel kiszámolható a sziksó és a teljes oldat tömegének arányából:

m/m% = m(Na2SO4) / m(össz.) x 100 = 1,42 g / 40 g x 100 = 3,55 ---> az oldat 3,55 m/m%-os lesz.

Még az a) feladatban láttuk, hogy a közömbösítéshez a NaOH-nak és a H2SO4-nek sztöchiometrikus (anyagmennyiségi) arányban kell lennie. A NaOH-ból maradt felesleg, tehát a H2SO4-ból kell több, pont annyi, amennyi semlegesíti a NaOH-ot.

0,025 mol NaOH teljes semlegesítéséhez 0,0125 mol H2SO4 kell, ez az egyenletből látható.

0,0125 mol kénsav tömege:

98 g/mol x 0,0125 mol = 1,225 g

A H2SO4-oldat 4,9 m/m%-os

100 g oldat ---> 4,9 g H2SO4-at tartalmaz

y g oldat ---> 1,1225 g

y = 1,225 / 4,9 x 100

y = 25 g

Tehát az NaOH-oldatból az eredeti mennyiség (20 g), a H2SO4-oldatból viszont 25 g kell a közömbösítéshez.