Для решения задачи нам понадобятся два уравнения реакции:
1) H2SO4 + 2KOH → K2SO4 + 2H2O – это уравнение реакции между серной кислотой (H2SO4) и гидроксидом калия (KOH)
2) M = n/V – это формула для рассчета молярной концентрации, где M – молярная концентрация, n – количество вещества в молях, V – объем раствора в литрах
Шаги решения:
1) Рассмотрим уравнение реакции 1) и видим, что между серной кислотой и гидроксидом калия соотношение 1:2, то есть на одну моль серной кислоты требуется две моли гидроксида калия. Таким образом, количество вещества гидроксида калия в растворе равно половине количества вещества серной кислоты (по соотношению между ними).
2) Рассчитаем количество вещества серной кислоты по формуле n = C * V, где C – молярная концентрация, V – объем раствора в литрах. В данном случае C = 0.2 М, V = 0.5 л. Получаем n = 0.1 моль.
3) Так как соотношение между серной кислотой и гидроксидом калия 1:2, то количество вещества гидроксида калия будет равно половине количества вещества серной кислоты. То есть n(KOH) = 0.1/2 = 0.05 моль.
4) Расчет молярной концентрации гидроксида калия делаем по формуле M = n/V. В данном случае n = 0.05 моль, V = 0.4 л (так как изначально был рассмотрен объем раствора 400 мл, а нормалема концентрация рассчитывается для 1 литра).
5) Рассчитываем молярную концентрацию: M = 0.05/0.4 = 0.125 М.
6) Для расчета нормальной концентрации используем формулу N = M * v, где N – нормальная концентрация, M – молярная концентрация, v – множитель, показывающий, на сколько эквивалентов вещества приходится один литр раствора.
7) Так как гидроксид калия обладает двумя заместителями OH-, значит одна моль гидроксида калия равна двум эквивалентам. Значит, v = 2.
8) Подставляем значения M = 0.125 М и v = 2 в формулу N = M * v. Получаем N = 0.125 * 2 = 0.25 Н.
Таким образом, титр данного раствора гидроксида калия составляет 0.125 М, молярная концентрация – 0.125 М, нормальная концентрация – 0.25 Н.
