Question

При взаимодействии натрия массой 12,5 г с водой получили водород объемом 4,2 л. Вычислить выход водорода?

Answer 1

Дано:
m(Na) = 12.5 r
+H2O
Vпр.(Н2) = 4,2 л
Найти:
η(Н2)=?

Решение.
M(Na) = 23 г/моль
n(Na) = m(Na)/M(Na)
n(Na) = 12,5 г/23 г/моль = 0,54348 моль
Vm=22,4 л/моль
2Na + 2H2O = 2NaOH + H2
Из УХР следует, что n(H2)=0.5n(Na)
n(H2) = 0.5*0,54348 моль = 0,27174 моль
V(H2) = n(H2)*Vm
Vтеор.(H2)=0,27174 моль*22,4 л/моль ≈6,087 л
η(Н2) = Vпр.(Н2)/Vтеор.(Н2)
η(Н2) = 4,2 л/6,087 л = 0,69 или 69%
Ответ: 69%

Answer 2

Дано
m(Na)=12.5 g
H2O
V(практ H2)-4.2 L
--------------------
η(H2)-?
  12.5                           X L
2Na+H2O-->2NaOH+H2↑ M(Na)=23 g/mol , Vm=22.4 L/mol
2*23                             22.4

12.5/46 = X / 22.4
X=6.09 L
η(H2)=V(практ)/V(теор) * 100% = 4.2/6.09 *100%=69%
ответ 69%

Answer 3

Для вычисления выхода водорода необходимо использовать стехиометрическое соотношение между массой натрия и объемом выделившегося водорода.

1. Найдем количество вещества натрия (Na) по его массе, используя молярную массу натрия (Na) равную 22,99 г/моль: n(Na) = масса (Na) / молярная масса (Na) n(Na) = 12,5 г / 22,99 г/моль n(Na) ≈ 0,543 моль

2. Зная количество вещества натрия, используем соотношение 2:1 между натрием (Na) и водородом (H2) по уравнению реакции: 2Na + 2H2O -> 2NaOH + H2 n(H2) = 0,5 * n(Na) n(H2) = 0,5 * 0,543 моль n(H2) ≈ 0,272 моль

3. Вычислим объем выделившегося водорода (H2) по его количеству вещества, используя уравнение состояния идеального газа: V = n(H2) * 22,4 л/моль V = 0,272 моль * 22,4 л/моль V ≈ 6,09 л

Таким образом, выход водорода составляет 6,09 л.