Question

рассчитайте объем водорода который выделяется при взаимодействии 5.4 алюминия с 30 процентным раствором гидроксида натрия массой 150 г

Answer 1

2Al + 6NaOH=2NaAlO2 + 3H2 + 2Na2O

5.4/54=0.1 моль алюминия

0.3 *150=45 гр (NaOH)

45/240= 0.1875 моль NaOH (40 молекулярная масса NaOH и умножаем на 6 так как перед ним стоит коэффициент 6)

0.1 * 3*22.4 =6.72 литров водорода (берем 0.1 моль так как при нахождении молей других веществ берем самое наименьшее)

Answer 2

Для решения этой задачи, нужно сначала выяснить, какая реакция происходит между алюминием и гидроксидом натрия.

Алюминий реагирует с гидроксидом натрия, образуя гидроксид алюминия и водород:

2Al + 2NaOH + 6H2O → 2NaAl(OH)4 + 3H2

Сначала найдем количество гидроксида натрия, содержащегося в 30% растворе массой 150 г:

Масса NaOH = 30% × 150 г = 45 г

Молярная масса NaOH = 40 г/моль (натрий - 23 г/моль, кислород - 16 г/моль, водород - 1 г/моль)

Количество вещества NaOH = масса / молярная масса = 45 г / 40 г/моль = 1.125 моль

Так как реагенты в данном уравнении реагируют в соотношении 2:2:3 (2 моля алюминия, 2 моля гидроксида натрия, 3 моля водорода), то количество водорода, выделяемого при реакции, будет равно:

Количество водорода = (Количество вещества NaOH) × (3/2) = 1.125 моль × (3/2) = 1.6875 моль

Объем водорода, выделяемого при стандартных условиях (температура 0°C, давление 1 атм) можно рассчитать, используя уравнение состояния идеального газа:

V = nRT/P

где V - объем газа, n - количество вещества газа, R - универсальная газовая постоянная (0.0821 л⋅атм/моль⋅K), T - температура газа в кельвинах, P - давление газа.

В стандартных условиях T = 273 K и P = 1 атм.

V = (1.6875 моль) × (0.0821 л⋅атм/моль⋅K) × (273 K) / (1 атм) ≈ 37.5 л

Таким образом, объем водорода, выделяемого при реакции 5.4 граммов алюминия с 30% раствором гидроксида натрия массой 150 г, составляет около 37.5 л при стандартных условиях.