Какой объём 8 %-го раствора аммиака (ρ = 0,97 г/см3) требуется для приготовления 2 дм3 0,15 н раствора? Вычислите массу серной кислоты, которую необходим добавить для полного взаимодействия реагирующих веществ. Определите Т(NH3/H2SO4).
Дано: Дано: ω(NH3) = 8 %; ρ1 = 0,97 г/см3; V2=2,0 дм3; СН =0,15 моль/дм3.
Найти: V1; т(H2SO4); Т(NH3/H2SO4) - ?
Ответ
V = 65,84 см3; т(H2SO4) = 14,7120 г; Т(NH3/H2SO4) = 0,007356
г/см3.
Решение
Масса NH3 в 2,0 дм3 0,15 н раствора аммиака равна
т = Мэкв(NH3)∙V2∙СН,
где Мэкв(NH3) – молярная масса эквивалента аммиака, равна его молярной массе, так как аммиак присоединяет один ион Н+ при образовании иона NH4+:
Мэкв(NH3) = 14,00 + 1,01∙3 = 17,03 (г/моль);
V2 – объём раствора, который надо приготовить, равен 2,0 дм3;
СН – молярная концентрация эквивалента раствора, равна 0,15 н.
т = 17,03∙2,0∙0,15 = 5,1090 (г).
8 г аммиака содержится в 100 г 8 % раствора;
5,1090 г аммиака содержится в т1 раствора.
т1 = 5,1090∙100 : 8 = 63,8625 (г).
Объём раствора массой 63,8625 г и плотностью 0,97 г/см3 равен
V1 = т1 : ρ1;
V1 = 63,8625 : 0,97 = 65,84 (см3).
Нейтрализация раствора аммиака серной кислотой проходит по уравнению реакции
2NН3 + H2SO4 + = (NН4)2SO4.
Согласно закону эквивалентов число молей эквивалентов серной кислоты равно числу молей эквивалентов аммиака:
пэкв(H2SO4) = пэкв(NН3).
Число молей эквивалентов серной кислоты равно
пэкв(H2SO4) = т(H2SO4)/Мэкв(H2SO4);
где т(H2SO4) – масса серной кислоты, которая полностью прореагирует с аммиаком, г;
Мэкв(H2SO4) – молярная масса эквивалента серной кислоты, равна 1/2 молярной массы серной кислоты, так как кислота двухосновная:
Мэкв(H2SO4) = (1,01∙2 + 32,06 + 16,00∙4) : 2 = 49,04 (г/моль).
Число молей эквивалентов NН3 равно
пэкв(NН3) = т(NН3)/Мэкв(NН3),
где т(NН3) – масса аммиака, которая реагирует с раствором серной кислоты до полной нейтрализации, равна 5,1090 г;
Мэкв(NН3) – молярная масса эквивалента аммиака, 17,03 г/моль:
т(H2SO4)/Мэкв(H2SO4) = т(NН3)/Мэкв(NН3);
т(H2SO4) = т(NН3)∙Мэкв(H2SO4) : Мэкв(NН3);
т(H2SO4) = 5,1090∙49,04 : 17,03 = 14,7120 (г).
Титр Т(NH3/H2SO4) показывает, сколько граммов серной кислоты вступит в реакцию с 1 см3 0,15 н раствора аммиака.
Число молей эквивалентов аммиака, содержащихся в 1 см3 раствора, равно числу молей эквивалентов серной кислоты.
пэкв(NН3) = пэкв(H2SO4);
пэкв(NН3) = СН∙10-3;
пэкв(H2SO4) = Т(NH3/H2SO4)/Мэкв(H2SO4),
где Т(NH3/H2SO4) – титр раствора аммиака по серной кислоте, г/см3;
Мэкв(H2SO4) – молярная масса эквивалента серной кислоты, равна 49,04 г/моль:
СН∙10-3 = Т(NH3/H2SO4)/Мэкв(H2SO4);
Т(NH3/H2SO4) = СН∙10-3∙Мэкв(H2SO4);
Т(NH3/H2SO4) = 0,15∙10-3∙49,04 = 0,007356 (г/см3).
Ответ: V = 65,84 см3; т(H2SO4) = 14,7120 г; Т(NH3/H2SO4) = 0,007356
г/см3.
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
