Question

Вычислите объём водорода, который выделится при взаимодействии 46г натрия с водой.

Answer 1

Во вложении
___________

Answer 2

Реакция между натрием и водой приводит к образованию гидроксида натрия и выделению водорода:

\[2\text{Na} + 2\text{H}_2\text{O} \rightarrow 2\text{NaOH} + \text{H}_2\uparrow\]

Молярная масса натрия (Na) примерно равна 23 г/моль, а молярная масса воды (H₂O) примерно равна 18 г/моль.

Сначала найдем количество молей натрия, используя массу:

\[\text{Моли натрия} = \frac{\text{Масса натрия}}{\text{Молярная масса натрия}}\] \[\text{Моли натрия} = \frac{46 \, \text{г}}{23 \, \text{г/моль}}\] \[\text{Моли натрия} = 2 \, \text{моль}\]

Согласно уравнению реакции, каждый моль натрия образует один моль водорода. Таким образом, количество молей водорода равно 2 молям.

Теперь, используя уравнение состояния идеального газа \(PV = nRT\), где \(P\) - давление, \(V\) - объем, \(n\) - количество молей, \(R\) - универсальная газовая постоянная, \(T\) - температура, и принимая во внимание, что реакция происходит при комнатной температуре и давлении, мы можем принять \(T\) и \(P\) как постоянные.

Следовательно, объем водорода можно вычислить, используя пропорцию:

\[\frac{V_1}{n_1} = \frac{V_2}{n_2}\]

Где \(V_1\) и \(n_1\) - объем и количество молей водорода, соответственно, а \(V_2\) и \(n_2\) - объем и количество молей натрия, соответственно.

\[\frac{V_{\text{водорода}}}{n_{\text{водорода}}} = \frac{V_{\text{натрия}}}{n_{\text{натрия}}}\]

Подставляем известные значения:

\[\frac{V_{\text{водорода}}}{2} = \frac{V_{\text{натрия}}}{2}\]

Следовательно, объем водорода (\(V_{\text{водорода}}\)) равен объему натрия (\(V_{\text{натрия}}\)), который будет выделен при реакции.

Таким образом, ответ: объем водорода, выделенного при взаимодействии 46 г натрия с водой, равен объему водорода, который образуется, и он составляет 2 моля (при условиях, близких к комнатным температуре и давлению).