Question

Задача. Натрий массой 2,3 г поместили в етанол. Вычислить объем водорода, который выделился при нормальных условиях.

Answer 1

2,3 г                        Хл
2Na    +2C2H5OH = H2  +2C2H5ONa
2·23                      22,4

X=2,3·22,4/46=1,12 л

Answer 2

Для вычисления объема водорода, выделившегося при реакции натрия с этанолом, мы должны учесть химическую реакцию и использовать закон Бойля-Мариотта (закон идеальных газов) при нормальных условиях (0°C и 1 атмосферном давлении).

Сначала давайте запишем химическую реакцию, которая происходит между натрием (Na) и этанолом (C2H5OH):

2Na + 2C2H5OH → 2C2H5ONa + H2

Из уравнения видно, что на каждый моль натрия выделяется 1 моль водорода (H2). Мы знаем массу натрия (2,3 г), и для вычисления количества молей натрия, которые мы использовали, мы можем использовать его молярную массу.

Молярная масса натрия (Na) составляет примерно 22,99 г/моль.

Количество молей натрия: Моль = Масса / Молярная масса Моль = 2,3 г / 22,99 г/моль ≈ 0,1 моль

Теперь, зная, что на каждый моль натрия выделяется 1 моль водорода (H2), у нас также есть 0,1 моль водорода.

Теперь применим закон Бойля-Мариотта для нахождения объема водорода при нормальных условиях:

V1 / T1 = V2 / T2

Где: V1 - объем водорода при нормальных условиях (мы ищем это значение) T1 - температура в Кельвинах при нормальных условиях (0°C = 273,15 К) V2 - объем водорода, который мы хотим найти T2 - температура в Кельвинах при начальных условиях (это температура комнаты, допустим, 298 К)

Теперь подставим значения и решим уравнение:

V1 / 273,15 К = 0,1 моль / 298 К

V1 = (0,1 моль * 273,15 К) / 298 К

V1 ≈ 0,091 моль

Теперь переведем объем водорода из молей в литры, используя объем одного моля газа при нормальных условиях (22,4 л/моль):

V1 ≈ 0,091 моль * 22,4 л/моль ≈ 2,06 л

Итак, при нормальных условиях (0°C и 1 атмосферном давлении), при реакции натрия массой 2,3 г с этанолом, выделяется примерно 2,06 литра водорода.