Question

Определите объем газа, выделяющегося при взаимодействии 4,6 г натрия с такой же массой воды. Выход - 85% по сравнению с теоретически возможным.

Answer 1

2Na+H2O=Na2O+H2
n(Na)=m/M=4.6/23=0.2моль
n(H2)=n(Na)/2=0.1моль
 1 моль соответствует 22.4литра
V(Н2)=0.1*22,4=2,24литра (теоретическ)
V(H2)=2.24*0.85=1.904 литров округленно 1.9литров

Answer 2

2Na + 2H2O = 2NaOH + H2
n (Na) = 4,6 / 23 = 0,2 моль
n (H2O) = 4,6 / 18 = 0,26 моль
n (Na) : n (H2O) по уравнению = 1:1
                        по условию = 0,2 : 0,26
значит H2O находится в избытке.
n (Na) : n (H2) = 2:1
n (H2) = 0,1 моль
V теор. (H2) = 22,4 х 0,1 = 2,24 л
V практ. (H2) = 2,24 x 0,85 = 1,9 л
Ответ: 1,9л

Answer 3

Для определения объема газа, выделяющегося при взаимодействии 4,6 г натрия с водой, следует использовать химическое уравнение реакции. Реакция между натрием (Na) и водой (H₂O) приводит к образованию гидроксида натрия (NaOH) и выделению водорода (H₂):

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

Из уравнения видно, что для каждых двух молекул натрия требуется две молекулы воды, и образуется одна молекула водорода. Молярная масса натрия (Na) примерно равна 23 г/моль, а молярная масса воды (H₂O) примерно равна 18 г/моль.

1. Найдем количество молекул натрия в 4,6 г:

\[\text{Количество молекул натрия} = \frac{\text{Масса натрия}}{\text{Молярная масса натрия}}.\]

\[n_{\text{Na}} = \frac{4,6\ \text{г}}{23\ \text{г/моль}} \approx 0,2\ \text{моль}.\]

2. Так как коэффициент перед натрием в уравнении равен 2, умножим количество молекул на 2:

\[n_{\text{Na}}(\text{в уравнении}) = 2 \times 0,2\ \text{моль} = 0,4\ \text{моль}.\]

3. Теперь найдем количество молекул водорода, выделяющегося в реакции. Так как каждый моль натрия дает один моль водорода, количество молекул водорода равно количеству молекул натрия:

\[n_{\text{H}_2} = n_{\text{Na}}(\text{в уравнении}) = 0,4\ \text{моль}.\]

4. Для вычисления объема газа (водорода) используем уравнение состояния идеального газа \(PV = nRT\), где: - \(P\) - давление газа, - \(V\) - объем газа, - \(n\) - количество молекул газа (в молях), - \(R\) - универсальная газовая постоянная (\(8,31\ \text{Дж/(моль}\cdot\text{К)}\)), - \(T\) - температура газа в кельвинах.

5. Предположим стандартные условия (0°C или 273,15 K) и давление \(P = 1\ \text{атм}\). Тогда уравнение преобразуется в \(V = \frac{nRT}{P}\).

\[\begin{split} V & = \frac{0,4\ \text{моль} \times 8,31\ \text{Дж/(моль}\cdot\text{К}) \times 273,15\ \text{К}}{1\ \text{атм}} \\ & \approx 8,31 \times 273,15 \\ & \approx 2277,6\ \text{мл} \approx 2,28\ \text{л}.\end{split}\]

Таким образом, при условиях данной реакции (выход 85% от теоретически возможного), объем водорода, выделяющегося при взаимодействии 4,6 г натрия с водой, составляет примерно 2,28 л.