Varianta propusă de rezolvare
Reprezentarea grafică a problemei, cu toate datele cunoscute și necunoscute este:
Avem o reacție de neutralizare, dintre o bază tare(KOH) și un acid tare (H₂SO₄) cu formare de sare (K₂SO₄-sare neutră) și apă (H₂O). pH-ul soluției finale este 7 (neutru).
2KOH(subst. dizolvată) + H₂SO₄(subs. dizolvată) = K₂SO₄ + 2 H₂O
↓ ↓
se află în: se află în:
soluție procentuală soluție molară
C%=25% KOH CM=2M (2 moli de H₂SO₄ la 1 L de soluție)
masa soluției=?=Z Vs = 4 L
număr moli KOH=?=X n moli de H₂SO₄ =CM.Vs (se cunoaște)
md KOH=?=Y
C%=md KOH.100/ms C M = nd H₂SO₄/ Vs (n moli/L)
Deci, pentru a afla masa de soluție de KOH 25%, vom calcula masa de KOH(substanță dizolvată), care reacționează total cu numărul de moli de H₂SO₄ din 4L soluție 2M, prin calcul stoechiometric și apoi vom calcula masa soluției de 25% KOH, cu relația ei matematică.
Trebuie să știm:
-calcul stoechiometric;
-calcul de mase moleculare și număr de moli,
-concentrația procentuală și concentrația molară.
A K=39, A H=1; AS=32, A O=16
M KOH= A K+AO+AH=39+16+1=56
M H₂SO₄=2.AH+AS+4.AO=2.1+32+4.16=98
Calcule:
1) Calculăm numărul de moli de H₂SO₄ dizolvați (nd) în 4 L soluție 2M:
CM = nd/Vs; nd=CM.Vs
nd H₂SO₄=2mol/L.(4L)= 8 moli
2) Punem pe reacție 8 moli de H₂SO₄ și facem un calcul stoechiometric, pentru a afla X moli de KOH:
X moli 8 moli
2KOH + H₂SO₄ = K₂SO₄ + 2H₂O
2moli 1mol
X moli KOH = 8 moli.2moli/1mol=16 moli
3) Calculăm masa de KOH (md, Y) care cuprinde 16 moli:
n moli=m(g) /M (g/mol)
m (g) KOH=Y=16 moli.56 g/mol=896 g
Deci, masa dizolvată de KOH=896 g
4) Calculăm masa de soluție 25% (Z), care aduce 896 g de KOH. Ne folosim de relația matematică pentru C%.
C% =md.100/ms; 25% = 896g.100%/ms
ms=896g.100/25=3584 g de soluție
ms= 3,584Kg soluție de KOH 25%
R: 3,584 Kg soluție de KOH 25%.
