Question

СРОЧНО Обчисліть масу солі та об'єм водню, який виділяється під час взаємодії натрію з сульфатною кислотою масою 10 г

Answer 1

Ответ:

Взаємодія натрію з сульфатною кислотою приводить до утворення натрій сульфату та водню. Хімічне рівняння реакції:

2Na + H2SO4 → Na2SO4 + 2H2↑

З рівняння видно, що на 2 моли натрію утворюється 2 молі водню. Молярна маса Na = 23 г/моль, молярна маса H2 = 2 г/моль.

Отже,

- Маса Na в 10 г H2SO4: (10 г H2SO4) / (98 г/моль H2SO4) * (2 мол Na / 1 мол H2SO4) * (23 г/моль Na) = 4,7 г Na

- Кількість молів Na: 4,7 г / 23 г/моль = 0,204 моль Na

- Кількість молів H2: 0,204 моль Na * (2 мол H2 / 2 мол Na) = 0,204 моль H2

- Маса H2: 0,204 моль H2 * 2 г/моль H2 = 0,41 г H2

- Об'єм H2 за н.у.: 0,204 моль H2 * 22,4 л/моль = 4,57 л H2

Объяснение:

Answer 2

Реакція між натрієм (Na) та сульфатною кислотою (H2SO4) проходить за наступним рівнянням:

2Na + H2SO4 → Na2SO4 + 2H2

Це означає, що для кожних 2 молекулів натрію та 1 молекули сульфатної кислоти утворюється 2 молекули водню.

1. Обчислення маси солі (Na2SO4):

Спочатку з'ясуємо, скільки молей Na (натрію) потрібно для реакції.

Молярна маса Na = 22.99 г/моль Маса Na у вихідній реакції = 10 г

Натрій реагує в молевому співвідношенні 2:1 з H2SO4, отже, якщо маса Na = 10 г, то кількість молей Na:

\[ \text{Маса} \, \text{Na} = \frac{\text{Маса}}{\text{Молярна маса}} \] \[ \text{Кількість молей} \, \text{Na} = \frac{10 \, \text{г}}{22.99 \, \text{г/моль}} \approx 0.435 \, \text{моль} \]

Оскільки Na реагує з H2SO4 у співвідношенні 2:1, кількість молей H2SO4, що реагує, буде половиною кількості молей Na, тобто 0.435 моль / 2 = 0.2175 моль H2SO4.

Молярна маса H2SO4 = 98.08 г/моль

\[ \text{Маса} \, \text{H2SO4} = \text{Кількість молей} \times \text{Молярна маса} \] \[ \text{Маса} \, \text{H2SO4} = 0.2175 \, \text{моль} \times 98.08 \, \text{г/моль} \approx 21.34 \, \text{г} \]

Тепер розрахуємо масу утвореної солі Na2SO4. Оскільки Na реагує з H2SO4 у співвідношенні 2:1, маса утвореної солі дорівнює масі H2SO4 (21.34 г).

2. Об'єм виділеного водню (H2):

Знімемо кількість молей водню, виходячи з кількості молей Na (0.435 моль):

За рівнянням реакції, кожні 2 молекули Na виділяють 2 молекули H2.

Кількість молей H2 = кількість молей Na = 0.435 моль.

Тепер врахуємо, що 1 моль газу (у нашому випадку H2) за нормальних умов (0°C і 1 атмосфера) займає об'єм близько 22.4 літра.

\[ \text{Об'єм H2} = \text{Кількість молей H2} \times \text{Об'єм моля газу за норм. умовами} \] \[ \text{Об'єм H2} = 0.435 \, \text{моль} \times 22.4 \, \text{л/моль} \approx 9.744 \, \text{л} \]

Отже, результати розрахунків: - Маса утвореної солі Na2SO4: приблизно 21.34 г - Об'єм виділеного водню H2: близько 9.744 л

Ці значення отримані на основі умов задачі та з використанням стандартних молекулярних мас та об'єму газу за нормальних умов.