Question

В растворе спирта v=? и концентрацией ? бросили кусочек натрия. Какой объем водорода выделился? V = 300мл C% = 30% Vm = 22,4 л/моль плотность = 0,8 грамм/мл.

Answer 1

M(спирта) = 300 мл*0,8 г/мл *0,3= 72 г

2C2H5OH +Na => C2H5ONa + H2
M(C2H5OH) = 46 г/моль
n(C2H5OH) = 72 г/46 г/моль = 1,565 моль
Из УХР следует, что n(H2) = 0.5n(C2H5OH)
n(H2) = 0,5*1,565 моль = 0,7825 моль
V(H2) = n(H2)*Vm
V(H2) = 0,7825 моль*22,4 л/моль = 17,528 л
Ответ: 17,528 л 

Answer 2

Для решения этой задачи необходимо сначала вычислить количество моль вещества натрия, которое реагировало с этим спиртовым раствором, а затем использовать уравнение реакции для определения количества выделившегося водорода.

1. Вычисление количества моль натрия

Масса натрия, которое было брошено в раствор, можно вычислить, зная его объем (по условию) и плотность:

масса = объем × плотность = 300 мл × 0,8 г/мл = 240 г

Далее, можно вычислить количество моль натрия по его молярной массе:

молярная масса Na = 23 г/моль количество моль Na = масса Na / молярная масса Na = 240 г / 23 г/моль = 10,43 моль

2. Вычисление количества выделившегося водорода

С учетом того, что натрий реагирует с водой с выделением водорода по следующему уравнению:

2Na + 2H2O → 2NaOH + H2

Можно сделать вывод, что 2 моля натрия будут реагировать с 1 молью воды и выделять 1 моль водорода. Таким образом, в нашей реакции 10,43 моль натрия должны выделять:

количество моль H2 = 10,43 моль Na / 2 = 5,22 моль H2

Объем выделившегося водорода можно вычислить, используя уравнение состояния идеального газа:

V(H2) = количество моль × Vm(H2) × (273 K + t) / P

где Vm(H2) - молярный объем водорода при стандартных условиях (22,4 л/моль), t - температура в градусах Цельсия (мы не знаем ее, поэтому будем считать, что комнатная температура около 20°C), P - атмосферное давление (будем считать, что равно 1 атмосфере).

Подставляя значения:

V(H2) = 5,22 моль × 22,4 л/моль × (273 K + 20°C) / 1 атм = 643 л

Таким образом, объем выделившегося водорода составляет 643 л.