Question

Pentru neutralizarea a 500 g de solutie de acid sulfuric se utilizeaza 28 g de hidroxid de potasiu. Calculati compozitia procentuala a solutiei de acid si concentratia procentuala a solutiei finale.

Answer 1

Cu semnul "*' notez inmultirea, iar cu semnul "/" notez linia de fractie.

Mase molare: pentru H2SO4 este 2*1 + 1*32 + 4*16 = 98(g/mol); pentru KOH este 1*39 + 1*16 + 1*1 = 56(g/mol); pentru K2SO4 este 2*39 + 1*32 + 4*16 = 174(g/mol); pentru H2O este 2*1 + 1*16 = 18(g/mol).

Sa calculam ce masa de H2SO4 este neutralizata de 28 g KOH.

Ecuatia reactiei chimice este:

H2SO4  +  2KOH  =  K2SO4  +  2H2O

Daca 1*98 g H2SO4 reactioneaza cu 2*56 g KOH
Atunci x g H2SO4 vor reactiona cu 28 g KOH

x = 28*98/(2*56) = 24,5(g H2SO4). Aceasta este masa dizolvata md.

Masa solutiei de H2SO4 este ms = 500 g solutie H2SO4.

Rezulta ca masa de apa din solutia de H2SO4 este m apa = ms - md = 500 - 24,5 = 475,5(g H2O).

Daca in 500 g solutie H2SO4 se gasesc 24,5 g H2SO4 si 475,5 g H2O
Atunci in 100 g solutie H2SO4 se vor gasi y g H2SO4 si z g H2O

y = 100*24,5/500 = 4,9(g H2SO4).
z = 100*475,5/500 = 95,1(g H2O).

Deci compozitia procentuala a solutiei de H2SO4 este 4,9% H2SO4 si 95,1% H2O.

La sfarsitul reactiei, in sistem se va gasi sulfatul de potasiu format, apa rezultata din reactia chimica,  precum si apa care intrase in componenta solutiei de H2SO4.

Calculam ce mase de K2SO4 si H2O rezulta din reactia chimica.

Daca din 2*56 g KOH rezulta 1*174 g K2SO4
Atunci din 28 g KOH vor rezulta t g K2SO4

t = 28*174/(2*56) = 43,5(g K2SO4).

Daca din 2*56 g KOH rezulta 2*18 g H2O
Atunci din 28 g KOH vor rezulta q g H2O

q = 28*2*18/(2*56) = 9(g H2O).

Deci putem scrie pentru solutia rezultata de K2SO4:

Masa dizolvata md1 = t = 43,5 g K2SO4.
Masa de apa din solutie m apa1 = m apa + q = 475,5 + 9 = 484,5(g H2O).
Masa solutiei este ms1 = md1 + m apa1 = 43,5 + 484,5 = 528(g solutie K2SO4).
Deci concentratia procentuala c1% pentru solutia de K2SO4 este:

c1 = 100*md1/ms1 = 100*43,5/528 = aprox. 8,2386 = aprox. 8,24.
Deci c1% = aprox. 8,24%.

Verifica si tu.