Задача 8.2. К 60 мл раствора гидроксида калия с массовой долей 0,15 и плотностью 1,14 г/мл прибавили 50 мл раствора соляной кислоты с массовой долей 0,135 и плотностью 1,065 г/мл. Определите массу образовавшейся соли.

w = mв-ва / (V • ρ)

имеем

mв-ва = w • V • ρ.

m(КОН) = w • V • ρ = 0,15 • 60 мл • 1,14 г/мл = 10,26 г,

m(HCl) = w • V • ρ = 0,135 • 50 мл • 1,065 г/мл = 7,189 г.

Определяем количества вещества реагентов:

v(KOH) = m / M = 10,26 г / 56 г/моль = 0,183 моль,

v(HCl) = m / M = 7,189 г / 36,5 г/моль = 0,197 моль.

Напишем уравнение реакции нейтрализации

КОН + НСl = КСl + H2O

Из уравнения видно, что для реакции с 0,183 моль гидроксида калия необходимо 0,183 моль хлороводорода. По условию задачи имеется 0,197 моль хлороводорода. То есть хлороводорода имеется больше, чем нужно но уравнению реакции. Отсюда хлороводород в избытке, а гидроксид калия в недостатке. Количество хлорида калия определяем по веществу, находящемуся в недостатке и реагирующему полностью.

Из уравнения видно, что

v(KCl) = v(KOH) = 0,183 моль.

Находим массу соли:

m = v • M = 0,183 моль • 74,5 г/моль = 13,6 г.

В некоторых случаях в ходе реакции между двумя веществами могут образовываться разные продукты в зависимости от соотношения количества вещества реагентов. Так, в ходе реакции гидроксида натрия с фосфорной кислотой возможны реакции:

NaOH + Н3РO4 = NaH2PO4 + Н2O

2NaOH + Н3РO4 = Na2HРO4 + 2Н2O

3NaOH + Н3РO4 = Na3РO4 + 3Н2O

Видно, что характер образующейся соли зависит от соотношения между количествами реагирующих веществ.

Если

v(NaOH) : v(Н3РO4) = 1 : 1,

то образуется

NaH2PO4.

Если

v(NaOH) : v(Н3РO4) = 2 : 1,

то образуется

Na2HРO4.

Если

v(NaOH) : v(Н3РO4) = 3 : 1,

то образуется

Na3РO4.

В промежуточных случаях образуются две соответствующие соли.

Если

1 < v(NaOH) / v(Н3РO4) < 2,

то образуются

NaH2РO4 и Na2HРO4,

если

2 < v(NaOH) / v(Н3РO4) < 3,

то образуются Na2HРO4 и Na3РO4.

В последнем случае гидроксид натрия будет в избытке при образовании Na2HРO4 и в недостатке при образовании Na3РO4.