Объемное отношение растворов кислоты и щёлочи для нейтрализации
Имеется раствор, в 1 л которого содержится 18,9 г HNO3, и раствор, содержащий в 1 л 3,2 г NaOH. В каком объемном отношении нужно смешать эти растворы для получения раствора, имеющего нейтральную реакцию?
Дано
`m(HNO_3) = 18.9 text{ г}`
`V(text{р-ра } HNO_3) = 1 text{ л}`
`m(NaOH) = 3.2 text{ г}`
`V(text{р-ра } NaOH) = 1 text{ л}`
Найти
`(V(text{р-ра } HNO_3))/(V(text{р-ра } NaOH)) = text{ ?}`
Решение
Запишем уравнение реакции нейтрализации:
`HNO_3 + NaOH = NaNO_3 + H_2O`
Найдём молярные концентрации растворов.
Для раствора HNO₃:
`n(HNO_3) = (m(HNO_3))/(M(HNO_3)) = 18.9/63 = 0.3 text{ моль}`
`C_м(HNO_3) = (n(HNO_3))/(V(text{р-ра } HNO_3)) = 0.3/1 = 0.3 text{ моль/л}`
Для раствора NaOH:
`n(NaOH) = (m(NaOH))/(M(NaOH)) = 3.2/40 = 0.08 text{ моль}`
`C_м(NaOH) = (n(NaOH))/(V(text{р-ра } NaOH)) = 0.08/1 = 0.08 text{ моль/л}`
По уравнению реакции для получения нейтрального раствора количества веществ кислоты и щёлочи должны быть равны:
`n(HNO_3) = n(NaOH)`
`C_м(HNO_3) * V(text{р-ра } HNO_3) = C_м(NaOH) * V(text{р-ра } NaOH)`
Отсюда находим отношение объёмов:
`(V(text{р-ра } HNO_3))/(V(text{р-ра } NaOH)) = (C_2(NaOH))/(C_1(HNO_3)) = 0.08/0.3 = 4/15`
Ответ
`(V(text{р-ра } HNO_3))/(V(text{р-ра } NaOH)) = 4/15`