Question

Вычислить массу натрия,необходимого для получения 2,24 л (н.у.) водорода из соляной кислоты

Answer 1

2Na+2HCl=2NaCl+H2
n(H2)=V/Vm=2.24л/22.4л/моль=0,1 моль 
n(Na)=2n(H2)=0.2 моль
m(Na)=n*M=0.2 моль *23г/моль=4,6г

Answer 2

Для решения этой задачи, нам необходимо сначала определить химическую реакцию между натрием (Na) и соляной кислотой (HCl), а затем использовать уравнение реакции для расчета массы натрия.

Химическая реакция между Na и HCl выглядит следующим образом:

2Na + 2HCl -> 2NaCl + H2

Из уравнения видно, что на 2 молекулы Na требуется 2 молекулы HCl для образования 1 молекулы H2 и 2 молекул NaCl.

Дано объем водорода (H2) при н.у. равный 2,24 л. При н.у. (нормальных условиях) температура равна 0°C (273,15 К) и давление равно 1 атмосфере (101,3 кПа).

Чтобы рассчитать массу натрия (Na), нам потребуется выполнить следующие шаги:

1. Рассчитать количество вещества водорода (H2) по его объему и условиям.
2. Найти количество вещества натрия (Na) согласно уравнению реакции.
3. Посчитать массу натрия (Na) по его молекулярной массе и количеству вещества.

Шаг 1: Рассчитать количество вещества водорода (H2): Для этого воспользуемся идеальным газовым уравнением:

PV = nRT

где: P - давление (в Па) V - объем газа (в м^3) n - количество вещества газа (в мол) R - универсальная газовая постоянная (8,314 м^3·Па/(моль·К)) T - температура (в К)

Преобразуем уравнение, чтобы рассчитать количество вещества (n):

n = PV / RT

P = 101,3 кПа = 101,3 × 10^3 Па V = 2,24 л = 2,24 × 10^(-3) м^3 (переведем литры в метры кубические) T = 0°C + 273,15 = 273,15 К

Теперь рассчитаем количество вещества водорода (H2):

n(H2) = (101,3 × 10^3 Па × 2,24 × 10^(-3) м^3) / (8,314 м^3·Па/(моль·К) × 273,15 К) n(H2) ≈ 0,000100 моль

Шаг 2: Найти количество вещества натрия (Na): Из уравнения реакции видно, что 2 молекулы Na образуют 1 молекулу H2. Таким образом, количество вещества натрия (Na) будет половиной от количества вещества водорода (H2):

n(Na) = 0,000100 моль / 2 n(Na) ≈ 0,000050 моль

Шаг 3: Посчитать массу натрия (Na): Для этого воспользуемся молекулярной массой натрия (Na), которая равна примерно 22,99 г/моль.

Масса натрия (Na) будет:

масса(Na) = n(Na) × молекулярная масса(Na) масса(Na) = 0,000050 моль × 22,99 г/моль масса(Na) ≈ 0,00115 г

Таким образом, масса натрия, необходимая для получения 2,24 л (н.у.) водорода из соляной кислоты, составляет примерно 0,00115 грамма.