Question

Какой объём водорода (н.у.) выделится при взаимодействии натрия с 49 г.серной кислоты?

Answer 1

2Na+H2SO4=Na2SO4+H2

49гр×22.4л/98гр=11.2л

Answer 2

Для решения этой задачи нам необходимо составить химическое уравнение реакции между натрием и серной кислотой и использовать его для расчета объема выделившегося водорода.

Химическое уравнение реакции: 2 Na + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + 2 H₂O + H₂

Из уравнения видно, что при взаимодействии 2 моль натрия с 1 молью серной кислоты образуется 1 моль водорода.

Масса одной моли натрия (Na) равна примерно 22,99 г. Масса одной моли серной кислоты (H₂SO₄) равна примерно 98 г.

Масса 49 г серной кислоты содержит: $\text{Моль серной кислоты} = \frac{\text{Масса}}{\text{Молярная масса}} = \frac{49\, \text{г}}{98\, \text{г/моль}} = 0,5\, \text{моль}$.

Следовательно, по уравнению реакции, образуется 0,5 моль водорода.

Теперь мы можем воспользоваться идеальным газовым законом, чтобы рассчитать объем водорода:

$V = \frac{n \cdot R \cdot T}{P}$,

где: $V$ - объем газа (в данном случае водорода), $n$ - количество вещества (в молях) газа, $R$ - универсальная газовая постоянная ($0,0821 \, \text{л} \cdot \text{атм} / \text{моль} \cdot \text{К}$), $T$ - температура в Кельвинах, $P$ - давление газа (в атмосферах).

Предположим, что реакция происходит при стандартных условиях температуры и давления (0 °C или 273,15 K, 1 атмосфера).

Подставляя известные значения, получим: $V = \frac{0,5 \, \text{моль} \cdot 0,0821 \, \text{л} \cdot \text{атм} / \text{моль} \cdot \text{К} \cdot 273,15 \, \text{К}}{1 \, \text{атм}} \approx 11,34 \, \text{л}$.

Таким образом, при взаимодействии 49 г серной кислоты с натрием, образуется примерно 11,34 л водорода при стандартных условиях.