На реакцию нейтрализации 20 миллилитров раствора гидроксида калия (KOH) (концентрация 5,66 %, плотность 1,053 г/мл) пошло 12,1 миллилитра раствора серной кислоты (H₂SO₄) (плотностью 1,053 г/мл). Определить процентную концентрацию раствора серной кислоты (H₂SO₄).

Решение задачи

Запишем реакцию нейтрализации раствора гидроксида калия (KOH) раствором серной кислоты (H₂SO₄):

Рассчитаем массу раствора гидроксида калия (KOH) по формуле, устанавливающей связь между массой и объемом:

Получаем:

m (раствора KOH) = 20 ∙ 1,053 = 21,06 (г).

Используя формулу нахождения массовой доли растворенного вещества:

выразим массу вещества:

Получаем:

m (вещества KOH) = 21,06 ∙ 0,0566 = 1,192 (г).

Если раствор 5,66-процентный, то массовая доля  гидроксида калия (KOH) в нем 0,0566.

Учитывая, что молярные массы гидроксида калия (KOH) и серной кислоты (H₂SO₄) соответственно равны 56 г/моль и 98 г/моль, по уравнению реакции нейтрализации рассчитаем, сколько грамм серной кислоты (H₂SO₄) нужно для нейтрализации 1,192 г гидроксида калия (KOH):

на реакцию нейтрализации 112 г KOH нужно 98 г H₂SO₄

на реакцию нейтрализации 1,192 г KOH нужно г H₂SO₄

Откуда:

Рассчитаем массу раствора серной кислоты (H₂SO₄) по формуле, устанавливающей связь между массой и объемом:

Получаем:

m (раствора H₂SO₄) = 12,1 ∙ 1,053 = 12,7413 (г).

Массовая доля растворенного вещества в растворе – это отношение массы растворенного вещества к массе раствора. Выражается в долях единицы или в %. Следует отметить, что массовая доля растворенного вещества в растворе, выраженная в %, называется процентной концентрацией раствора.

Определим процентную концентрацию раствора серной кислоты (H₂SO₄), по формуле нахождения массовой доли вещества:

Ответ:

процентная  концентрация раствора серной кислоты (H₂SO₄) равна 8,19 %.