Question

Визначте масу натрію, витраченого на взаємодію з етанолом масою 18,4 г та об'ємом водню (н.у.), що виділився під час реакції.

Answer 1

....................

Answer 2

Для визначення маси натрію, витраченого на взаємодію з етанолом, спочатку потрібно визначити хімічну реакцію між натрієм та етанолом. Реакція виглядає наступним чином:

\[2 \text{Na} + 2 \text{C}_2\text{H}_5\text{OH} \rightarrow 2 \text{C}_2\text{H}_5\text{ONa} + \text{H}_2\uparrow.\]

Звідси можна визначити, що 2 молекули натрію реагують з 2 молекулами етанолу, утворюючи 2 молекули натрієвого етоксиду та молекулу водню.

Зазначено, що маса етанолу дорівнює 18,4 г. Маса молекули етанолу (\(C_2H_5OH\)) дорівнює сумі мас атомів у молекулі. Знаючи, що атом вуглецю має атомну масу близько 12 г/моль, а атом водню - близько 1 г/моль, і атом кисню - близько 16 г/моль, маса етанолу буде:

\[2 \times 12 + 6 \times 1 + 1 \times 16 = 24 + 6 + 16 = 46 \text{ г/моль}.\]

Тепер можемо визначити кількість молекул етанолу взявши в увагу, що маса дорівнює 18,4 г:

\[\text{Кількість молекул етанолу} = \frac{\text{Маса етанолу}}{\text{Маса молекули етанолу}} = \frac{18,4}{46} \text{ моль}.\]

Оскільки у реакції 2 молекули етанолу взаємодіють з 2 молекулами натрію, то маса натрію буде такою ж, як і маса етанолу, тобто 18,4 г.

Тепер врахуємо об'єм водню, який виділився під час реакції. Об'єм водню може бути зв'язаний з мольним об'ємом газів за нормальних умов (н.у.), що означає 0 °C та 1 атмосферного тиску. Мольний об'єм газів за н.у. становить приблизно 22,4 л/моль. Отже, молекула водню (\(H_2\)) має об'єм близько 22,4 л/моль.

Отже, можна обчислити кількість молекул водню, який виділився:

\[\text{Кількість молекул водню} = \frac{\text{Об'єм водню (н.у.)}}{\text{Мольний об'єм газів за н.у.}} = \frac{22,4}{22,4} \text{ моль}.\]

Оскільки у реакції одна молекула водню утворюється з кожної молекули етанолу, то кількість молекул водню дорівнює кількості молекул етанолу. Таким чином, маса натрію, витраченого на взаємодію з етанолом, становить 18,4 г.