Question

Обчисліть масу солі та об'єм водню в реакції повної взаємодії метанолу масою 256г з натрієм​

Answer 1

Щоб обчислити масу солі і об'єм водню у реакції між метанолом та натрієм, спершу ми маємо записати збалансоване хімічне рівняння реакції:

CH₃OH (метанол) + Na (натрій) -> CH₃ONa (натрієва сіль) + H₂ (водень)

З цього рівняння видно, що один моль метанолу реагує з одним мольом натрію, утворюючи один моль натрієвої солі (CH₃ONa) і два молі водню (H₂).

1. Розрахунок молей метанолу:
Маса метанолу = 256 г
Молярна маса метанолу (CH₃OH) = 32 г/моль (C) + 1 г/моль (H) + 16 г/моль (O) = 32 г/моль + 4 г/моль + 16 г/моль = 52 г/моль

Тепер знайдемо кількість молей метанолу:
Кількість молей метанолу = Маса / Молярна маса = 256 г / 52 г/моль ≈ 4,923 моль

2. Обчислення маси натрієвої солі (CH₃ONa):
Оскільки кожен моль метанолу утворює один моль натрієвої солі (CH₃ONa), то маса солі буде рівна масі метанолу:

Маса натрієвої солі (CH₃ONa) = 256 г

3. Обчислення об'єму водню (H₂):
Знаючи, що кожен моль метанолу утворює два молі водню, ми можемо обчислити кількість молей водню та об'єм водню за допомогою ідеального газу.

Кількість молей водню = 2 * Кількість молей метанолу = 2 * 4,923 моль ≈ 9,846 моль

Тепер використаємо ідеальне газове рівняння:

PV = nRT

де P - тиск, V - об'єм, n - кількість молей, R - універсальна газова стала, T - температура.

Для водню при стандартних умовах (0°С і 1 атмосферний тиск):
T = 273 K
R = 0,0821 L·атм/(моль·K)

V = nRT / P = 9,846 моль * 0,0821 L·атм/(моль·K) * 273 K / 1 атмосферний тиск ≈ 216,8 L

Отже, об'єм водню утвореного у реакції дорівнює приблизно 216,8 літрів.

Отже, маса натрієвої солі (CH₃ONa) в реакції дорівнює 256 г, а об'єм водню (H₂) дорівнює приблизно 216,8 літрів.

Answer 2

Дано:

m(CH3OH) = 256 г

Знайти:

m(солі) - ?

V(H2) - ?

Розв'язання:

1) 2CH3OH + 2Na → 2CH3ONa + H2↑;

2) n(CH3OH) = m / M = 256 / 32 = 8 моль;

3) n(CH3ONa) = n(CH3OH) = 8 моль;

4) m(CH3ONa) = n * M = 8 * 54 = 432 г;

5) n(H2) = n(CH3OH) / 2 = 8 / 2 = 4 моль;

6) V(H2) = n(H2) * Vm = 4 * 22,4 = 89,6 л.

Відповідь: Маса CH3ONa становить 432 г; об'єм H2 - 89,6 л.

Answer 3

Реакція повної взаємодії метанолу (CH₃OH) з натрієм (Na) полягає в наступному:

CH₃OH + 2Na -> 2NaOH + CH₄

Спершу ми розглянемо реакцію метанолу з натрієм:

1 моль CH₃OH має масу приблизно 32 г (маса водню (H) + маса вуглецю (C) + маса кисню (O)).

Отже, 256 г CH₃OH буде містити:

256 г / 32 г/моль = 8 моль CH₃OH.

В реакції 1 моль CH₃OH перетворюється в 1 моль CH₄ (метану), тому в нашому випадку утвориться 8 моль CH₄.

Тепер розглянемо утворення гідроксиду натрію (NaOH):

З рівняння видно, що 1 моль CH₃OH перетворюється в 2 молі NaOH.

Отже, 8 моль CH₃OH утворять:

8 моль CH₃OH * 2 моля NaOH/моль CH₃OH = 16 моль NaOH.

Тепер ми можемо знайти масу натрію (Na), використаного в реакції. Маса атома натрію приблизно 23 г/моль.

Маса натрію, використаного в реакції:

16 моль NaOH * 23 г/моль = 368 г.

Отже, маса солі (гідроксид натрію) утвореної в реакції дорівнює 368 г.

Тепер давайте знайдемо об'єм водню (H₂), який утворився в реакції. Відомо, що 1 моль газу при нормальних умовах (0°С і 1 атмосферний тиск) займає приблизно 22,4 літра об'єму. У нашому випадку, утворилось 8 моль водню.

Об'єм водню:

8 моль H₂ * 22,4 л/моль = 179,2 л.

Отже, об'єм водню, утвореного в реакції, дорівнює 179,2 л.