Question

Який об'єм водню виділиться при взаємодії 2,4г натрію з хлоридною кислотою

Answer 1

Відповідь: 1,169 л

Дано:

m(Na) = 2.4 г

V(H₂) -?

Розв'язок:

2,4 г                              х л  

2Na + 2HCl = 2NaCl + H₂

2 моль                         1 моль

23 г/моль                    22,4 л/моль

46 г                              22,4 л

2,4:46 = х:22,4

х= 2,4*22,4/46 = 1,169 л

Answer 2

Для того, щоб визначити об'єм водню, який виділиться при реакції 2,4 г натрію з хлоридною кислотою, спершу потрібно записати збалансовану хімічну реакцію:

2 Na + 2 HCl -> 2 NaCl + H2

З рівняння реакції видно, що 2 молекули натрію (2 * 23 г/моль = 46 г) реагують з 2 молекулами хлоридної кислоти (2 * 36,5 г/моль = 73 г). Це означає, що натрій виступає у реакції в обмежувальній кількості (limiting reagent).

Для визначення кількості утвореного водню спочатку обчислимо кількість речовин, що реагує з натрієм:

Маса хлоридної кислоти, що реагує = 2,4 г - 46 г = -43,6 г

Оскільки маса хлоридної кислоти, що реагує, виходить від'ємною, це означає, що вона повністю реагує з натрієм, і натрій використовується в реакції повністю. За реакцією 2 молекул натрію утворюють 1 молекулу водню.

Тепер розрахуємо кількість водню, яка утвориться:

Маса водню = кількість молекул водню * молекулярна маса водню Маса водню = 1 * 2 г/моль = 2 г

Отже, об'єм водню, що виділиться при цій реакції, залежатиме від умов, а саме від температури та тиску. Для ідеального газу і при нормальних умовах (температура 0 °C і тиск 1 атмосфера), об'єм 1 моль газу становить приблизно 22,4 літра.

Таким чином, якщо припустити, що утворений водень знаходиться у стандартних умовах, то об'єм водню буде близько до 22,4 літра на моль, або 2 літри для 2 г водню, що утворюється.