Для решения данной задачи, нам необходимо знать значение Авогадро – число, которое равно количеству молекул в 1 моль вещества. Это число равно приблизительно 6,022 * 10²³ молекул/моль.
Для нахождения объема, занимаемого 15,05 * 10²⁴ молекул сернистого газа SO2, мы можем использовать формулу:
Для решения данной задачи, нам понадобятся следующие шаги:
1. Найдем массу 12-процентного раствора серной кислоты (H2SO4) в кг, используя формулу:
Масса = объем × плотность
Масса раствора = 0,00189 м3 × 1080 кг/м3 = 2,0352 кг
2. Найдем массу серной кислоты (H2SO4) в 12-процентном растворе, зная, что концентрация раствора указана в процентах:
Масса H2SO4 = 12% × 2,0352 кг = 0,24422 кг
3. Рассчитаем количество вещества H2SO4 в молях, используя молярную массу серной кислоты (которая равна 98 г/моль):
Количество вещества = масса / молярная масса
Количество вещества H2SO4 = 0,24422 кг / 98 г/моль ≈ 0,002493 моль
4. Запишем уравнение реакции нейтрализации между серной кислотой и гидроксидом натрия:
H2SO4 + 2NaOH → Na2SO4 + 2H2O
Из уравнения видно, что молярное соотношение H2SO4 к NaOH равно 1:2. Значит, для полной нейтрализации 0,002493 моль H2SO4 потребуется двойное количество молей NaOH, то есть 0,004986 моль.
5. Найдем массу NaOH, используя следующую формулу:
Масса = количество вещества × молярная масса
Масса NaOH = 0,004986 моль × 40 г/моль = 0,19944 кг
6. Найдем объем 3-процентного раствора гидроксида натрия, используя формулу:
Объем = масса / плотность
Объем NaOH = 0,19944 кг / 1032 кг/м3 ≈ 0,000193 м3
Таким образом, для полной нейтрализации 0,00189 м3 12-процентного раствора серной кислоты понадобится примерно 0,000193 м3 3-процентного раствора гидроксида натрия.
Для нахождения объема, занимаемого 15,05 * 10²⁴ молекул сернистого газа SO2, мы можем использовать формулу:
Объем = (количество молекул SO2) / (число молекул в 1 моль)
В нашем случае:
Объем = (15,05 * 10²⁴ молекул) / (6,022 * 10²³ молекул/моль)
Сначала проведем обычные арифметические операции со значениями:
Объем = (15,05 / 6,022) * (10²⁴ / 10²³) моль
Для удобства расчета можно упростить дробь:
Объем = 2,4968 * (10²⁴ / 10²³) моль
Теперь проведем деление:
Объем = 2,4968 * 10 м³
Для выражения в удобных единицах измерения можно упростить результат:
Объем = 24,968 м³
Таким образом, 15,05 * 10²⁴ молекул сернистого газа SO2 занимают при нормальных условиях объем, равный 24,968 м³.