Яку масу сульфатної кислоти необхідно взяти для нейтралізації калій гідроксиду масою 13 кг? Обчисліть кількість речовини утвореної солі та об'єм води.

Для розв'язання цієї задачі потрібно скористатися рівнянням реакції нейтралізації:

KOH + H2SO4 -> K2SO4 + 2H2O

За рівнянням видно, що для нейтралізації одного моля KOH потрібно один мімоль H2SO4. Тому, щоб знайти кількість H2SO4, необхідну для нейтралізації 13 кг KOH, спочатку потрібно знайти кількість молей KOH:

m(KOH) = 13 кг = 13 000 г

n(KOH) = m(KOH) / M(KOH) = 13 000 г / 56.11 г/моль = 231.4 моль

Отже, для нейтралізації 231.4 моль KOH потрібно 231.4 моль H2SO4. Молярна маса H2SO4 дорівнює 98.08 г/моль, тому маса необхідної кількості H2SO4 дорівнює:

m(H2SO4) = n(H2SO4) * M(H2SO4) = 231.4 моль * 98.08 г/моль = 22 698.1 г = 22.7 кг

Таким чином, для нейтралізації 13 кг KOH необхідно взяти 22.7 кг H2SO4.

Кількість утвореної солі K2SO4 дорівнює кількості KOH, тобто 231.4 моль.

Об'єм води, який утвориться під час реакції, можна знайти, використовуючи закон збереження маси:

m(H2O) = m(KOH) + m(H2SO4) - m(K2SO4) = 13 000 г + 22 698.1 г - 174.26 г = 35 523.84 г

Об'єм води дорівнює масі, поділеній на її густину. Густина води при нормальних умовах (0°C, 1 атм) дорівнює 1 г/см³, тому:

V(H2O) = m(H2O) / ρ(H2O) = 35 523.84 г / 1 г/см³ = 35 523.84 см³ = 35.5 л

Отже, під час реакції утвориться 231.4 моль K2SO4 та 35.5 л води.