Номер 356, страница 74 - гдз по химии 9 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

356. Ионы водорода каким химическим количеством образуется при полной диссоциации серной кислоты массой 19,6 г?

Дано:

масса серной кислоты $m(H_2SO_4) = 19,6 \text{ г}$

Найти:

химическое количество ионов водорода $\nu(H^+) - ?$

Решение:

1. Первым шагом запишем уравнение полной электролитической диссоциации серной кислоты. Так как серная кислота является сильной двухосновной кислотой, она полностью диссоциирует в водном растворе на катионы водорода и сульфат-анионы:

$H_2SO_4 \rightarrow 2H^+ + SO_4^{2-}$

2. Рассчитаем молярную массу серной кислоты ($H_2SO_4$), используя относительные атомные массы элементов из периодической таблицы: Ar(H) ≈ 1, Ar(S) ≈ 32, Ar(O) ≈ 16.

$M(H_2SO_4) = 2 \times Ar(H) + Ar(S) + 4 \times Ar(O) = 2 \times 1 + 32 + 4 \times 16 = 98 \text{ г/моль}$

3. Теперь найдем химическое количество (количество вещества) серной кислоты, масса которой составляет 19,6 г. Для этого воспользуемся формулой $\nu = \frac{m}{M}$:

$\nu(H_2SO_4) = \frac{m(H_2SO_4)}{M(H_2SO_4)} = \frac{19,6 \text{ г}}{98 \text{ г/моль}} = 0,2 \text{ моль}$

4. Согласно уравнению диссоциации, из 1 моль серной кислоты образуется 2 моль ионов водорода. Это означает, что количество вещества ионов водорода будет в два раза больше, чем количество вещества исходной кислоты. Найдем соотношение по уравнению реакции:

$\frac{\nu(H_2SO_4)}{1} = \frac{\nu(H^+)}{2}$

Отсюда выразим и рассчитаем химическое количество ионов водорода:

$\nu(H^+) = 2 \times \nu(H_2SO_4) = 2 \times 0,2 \text{ моль} = 0,4 \text{ моль}$

Ответ: при полной диссоциации 19,6 г серной кислоты образуется 0,4 моль ионов водорода.