Question

Какой объем водорода в нормальных условиях образуется в результате взаимодействия этанола массой 18,4 г с натрием массой 6,9г?

Answer 1

2C2H5OH+2Na=2C2H5ONa+H2

n(C2H5OH)=m/M=18,4/46=0,4 моль
n(Na)=6,9/23=0,3 моль

Этанол в избытке, следовательно расчёт по натрию.

n(H2)=n(Na)=0,3 моль

V(H2)=n*Vm=0,3*22,4=6,72 л

Answer 2

Для решения данной задачи, необходимо установить соотношение между массами реагирующих веществ и их стехиометрическими коэффициентами в уравнении реакции.

Уравнение реакции между этанолом (C2H5OH) и натрием (Na) можно записать следующим образом:

C2H5OH + Na -> C2H6 + NaOH

Из уравнения видно, что для образования одной молекулы этана (C2H6) необходимо одна молекула этанола (C2H5OH) и один атом натрия (Na).

Молярная масса этанола (C2H5OH) равна 46 г/моль, молярная масса натрия (Na) равна 23 г/моль.

Теперь можно перейти от массы реагентов к их количеству в молях:

Масса этанола: 18,4 г Масса натрия: 6,9 г

Количество молей этанола: 18,4 г / 46 г/моль = 0,4 моль Количество молей натрия: 6,9 г / 23 г/моль = 0,3 моль

Согласно соотношению в уравнении реакции, образуется по одной молекуле этана на одну молекулу этанола и натрия. Таким образом, образуется 0,3 моль этана.

Для перехода от количества вещества к объему газа, необходимо использовать уравнение состояния идеального газа: PV = nRT, где P - давление, V - объем, n - количество вещества, R - универсальная газовая постоянная, T - температура.

При нормальных условиях (температура 0 °C и давление 1 атм) универсальная газовая постоянная R равна 0,0821 атм·л/моль·К.

Так как в условии не указан объем, то предположим, что реакция происходит в закрытом сосуде при постоянном давлении. Тогда можно записать уравнение:

P1V1 = P2V2

Так как давление и температура в начале и конце реакции одинаковы, то:

V1 = V2

Таким образом, объем водорода, образующегося в результате реакции, равен объему этана, который мы рассчитали ранее:

V = 0,3 моль

Ответ: Объем водорода, образующегося в результате взаимодействия этанола массой 18,4 г с натрием массой 6,9 г при нормальных условиях, равен 0,3 литра.