Для нейтрализации 42 мл серной кислоты потребовалось добавить 14 мл 0,3 н. щелочи. Определить молярность...

Молярность раствора серной кислоты равна 0,6 M.

Для решения задачи начнем с определения количества эквивалентов щелочи, использованного для нейтрализации серной кислоты.

Дано:

• Объем серной кислоты ( V_{\text{H}_2\text{SO}_4} = 42 ) мл
• Объем щелочи ( V_{\text{щелочи}} = 14 ) мл
• Нормальность щелочи ( N_{\text{щелочи}} = 0.3 ) н.

Первым шагом найдем количество эквивалентов щелочи: [ \text{Количество эквивалентов щелочи} = N{\text{щелочи}} \times V{\text{щелочи}} ] [ = 0.3 \, \text{н} \times 14 \, \text{мл} ] [ = 0.3 \, \text{н} \times 0.014 \, \text{л} ] (так как 1 мл = 0.001 л) [ = 0.0042 \, \text{экв} ]

Серная кислота ((\text{H}_2\text{SO}_4)) является двухосновной кислотой, то есть каждый молекула серной кислоты может дать два эквивалента водорода. Следовательно, количество эквивалентов кислоты будет: [ \text{Количество эквивалентов кислоты} = 0.0042 \, \text{экв} ]

Теперь определим молярность серной кислоты. Молярность (M) — это количество молей вещества в одном литре раствора. Поскольку серная кислота двухосновная, молярность будет в два раза меньше количества эквивалентов, потому что каждый моль серной кислоты соответствует двум эквивалентам.

Количество молей серной кислоты: [ \text{Количество эквивалентов} = 2 \times \text{Количество молей} ] [ 0.0042 \, \text{экв} = 2 \times \text{Количество молей} ] [ \text{Количество молей} = \frac{0.0042 \, \text{экв}}{2} = 0.0021 \, \text{моль} ]

Теперь рассчитаем молярность серной кислоты: [ M_{\text{H}_2\text{SO}4} = \frac{\text{Количество молей}}{V{\text{H}_2\text{SO}4} \, \text{в литрах}} ] [ M{\text{H}_2\text{SO}4} = \frac{0.0021 \, \text{моль}}{0.042 \, \text{л}} ] [ M{\text{H}_2\text{SO}_4} = 0.05 \, \text{моль/л} ]

Таким образом, молярность раствора серной кислоты составляет ( 0.05 \, \text{моль/л} ).

Для решения этой задачи, сначала нужно найти количество вещества серной кислоты, которое было нейтрализовано щелочью. Для этого воспользуемся уравнением реакции нейтрализации:

H2SO4 + 2NaOH → Na2SO4 + 2H2O

Согласно уравнению, одна молекула серной кислоты реагирует с двумя молекулами щелочи. Таким образом, количество вещества серной кислоты, которое было нейтрализовано, равно половине количества вещества щелочи:

n(H2SO4) = 0,5 V(NaOH) M(NaOH)

где n(H2SO4) - количество вещества серной кислоты, V(NaOH) - объем щелочи, M(NaOH) - молярность щелочи.

Подставляем известные значения:

n(H2SO4) = 0,5 14 мл 0,3 н = 2,1 ммоль

Теперь найдем молярность раствора серной кислоты, зная, что нейтрализовано 2,1 ммоль:

M(H2SO4) = n(H2SO4) / V(H2SO4)

где V(H2SO4) - объем серной кислоты.

Поскольку объем серной кислоты равен 42 мл, подставляем все значения:

M(H2SO4) = 2,1 ммоль / 42 мл = 0,05 н

Итак, молярность раствора серной кислоты составляет 0,05 н.