Question

Обчисліть об'єм водню який виділяється при взаємодії метанолу з натрієм масою 4,6 г?

Answer 1

Відповідь: V(H2) = 2,24 л

Answer 2

Для обчислення об'єму водню, який виділяється при реакції метанолу з натрієм, ми спочатку маємо знайти хімічну реакцію між ними. Зважаючи на масу натрію (Na) та масу метанолу (CH3OH), ми можемо записати рівняння реакції:

CH3OH + Na -> CH4 + NaOH

З цього рівняння можна зрозуміти, що метанол (CH3OH) реагує з натрієм (Na), утворюючи метан (CH4) та гідроксид натрію (NaOH). При цьому виділяється водень у вигляді метану.

Тепер ми маємо розрахувати кількість моль використаного натрію та знайти кількість молей утвореного метану, щоб визначити об'єм водню.

Крок 1: Розрахунок кількості молей натрію (Na): Маса натрію: 4,6 г

Молярна маса натрію (Na): 22,99 г/моль

Кількість молей натрію (Na) = маса натрію / молярна маса натрію Кількість молей натрію (Na) = 4,6 г / 22,99 г/моль ≈ 0,20 моль

Крок 2: Розрахунок кількості молей метану (CH4) та водню (H2): З рівняння реакції бачимо, що відношення між метанолом та метаном є 1:1. Отже, кількість молей метану (CH4) також дорівнює 0,20 моль.

З рівняння реакції бачимо, що відношення між метаном (CH4) та молекулою водню (H2) є 1:4. Отже, кількість молей водню (H2) дорівнює 4 * 0,20 моль = 0,80 моль.

Крок 3: Розрахунок об'єму водню (H2): Об'єм газу можна обчислити за допомогою ідеального газового закону:

V = n * Vm

де V - об'єм газу, n - кількість молей газу, Vm - молярний об'єм газу при нормальних умовах (0 °C або 273,15 K, 1 атм).

Молярний об'єм газу при нормальних умовах (Vm) приблизно дорівнює 22,7 л/моль.

Об'єм водню (H2) = 0,80 моль * 22,7 л/моль ≈ 18,16 л

Отже, при взаємодії метанолу з натрієм масою 4,6 г утворюється приблизно 18,16 л водню (H2).