Question

o proba de solutie de H2SO4 cu volumul V = 10 mL, concentratia 12,25% si densitatea p=1,082 g/cm^3….

Answer 1

Răspuns:

Datele problemei

• avem doi reactanți: H₂SO₄ și KOH, care se găsesc în soluții apoase, de volume și concentrații diferite
• dacă pH-ul soluției de H₂SO₄ este adus la valoarea de 7, cu KOH înseamnă, că are loc o reacție de neutralizare, caracterizată prin pH-ul neutru (7), la finalizarea ei.

H₂SO₄ + 2 KOH → K₂SO₄ + 2 H₂O

 2 H⁺ + 2 OH⁻→ 2 H₂O, apa are pH neutru, =7

• H₂SO₄ este adus în reacție de o soluție, cu datele:

- volumul soluției = 10 mL (notăm Vs a / a de la acid)

-densitatea soluției = 1,082 g/mL =notăm  р a

-concentrația procentuală a soluției în acid=12,25% (C% a)

-masa soluției = ? =ms a ............se va calcula

-masa dizolvată de acid = ? =md a  (g și moli)....se va calcula. Ea va intra în calculul stoechiometric pentru masa dizolvată de KOH

• KOH este adus de o soluție ce are pH =13, la care nu știm și vom calcula:

- numărul de moli de KOH consumați stoechiometric de H₂SO₄ = X moli

-pOH soluție de KOH, fiindcă el se referă la concentrația molară a KOH în solutia sa:

pH =14-pOH

pOH = - lg C M HO⁻ = -lg C M KOH

KOH este o bază tare, care disociază (ionizează) total sub acțiunea apei , în soluția sa apoasă

KOH  aq → K ⁺ aq + HO⁻ aq

Stoechiometric:

1mol KOH ionizează în soluția sa apoasă în 1 mol de ion K⁺ și 1 mol ion HO⁻

Deci:

număr moli KOH ionizat/apă = număr moli ioni HO⁻

Deci: C M HO⁻ = C M KOH (mol/L sau M)

• volumul soluției de KOH= ? V s  KOH =? mL....se calculează din concentrația molară C M KOH
• mase atomice, A: H=1, S=32, O =16
• masa moleculară M H₂SO₄:

M H₂SO₄ = 2 A H + A S + 4 A O = 2.1 +32+4.16=98 g/mol

Calcule

• calculăm masa soluției de acid, ms a din densitate și volum:

р a= ms a / Vs a

1,082 g/mL = ms a / 10 mL

ms a = 10 mL . 1,082 g/mL = 10,82 g

1 mL = 1dm³

• calculăm masa dizolvată de acid (md a în grame și moli), dacă știm masa soluției de acid și concentratia procentuala, cu definiția concentratiei procentuale:

C% a = md a .100 / ms a

12,25 % = md a .100% / 10,82 g

md a = 12,25 .10,82 g /100=1,32545 g, aprox 1,325

număr moli de H₂SO₄ din 1,325 g H₂SO₄ este:

n moli H₂SO₄ = masa de acid/ masa moleculară acid = 1,325 g/98 g/mol

=0,0135 moli

• calculăm numărul de moli de KOH (X moli), consumați stoechiometric de 0,0135 moli de H₂SO₄, cu ajutorul ecuației chimice:

0,0135 moli acid.....X moli KOH

H₂SO₄      + 2 KOH                       → K₂SO₄ + 2 H₂O

1mol...............2moli

X moli KOH = 2. 0,0135 moli =0,0270 moli KOH

• calculăm pOH, dacă pH-ul soluției =13

pOH + pH =14,   pOH + 13=14

pOH =14-13=1

• calculăm concentrația molară a soluției de KOH, la care pOH=1

pOH =1 = -lg C M KOH

C M KOH = 10 la puterea -pH = 10⁻¹ M

• calculăm acum volumul soluție (Vs KOH), care are 0,027 moli KOH și C M de 10⁻¹ M, cu definiția concentrației molare:

C M KOH = n moli KOH / Vs KOH (mol/L sau M)

0,1 mol/L = 0,027 moli / Vs KOH

Vs KOH = 0,027 / 0,1 L⁻¹ = 0,27 L = 270 mL

R : 270 mL

Verificați calculele și sper, sa va ajute!

Explicație: