Question

Натрій помістити в еталон кількістю речовини 0,2 моль.Обчисліть об'єм водню(н.у),який виділиться (2,24л H2)

Answer 1

Даноn(C2H5OH)=2 mol
Na
-----------------
V(H2)-? 
 0.2 mol                                     Xmol
2C2H5OH+2Na-->2C2H5ONa+H2
2mol                                             1mol
X=0.2*1/2=0.1 mol
V(H2)=n*Vm=0.1*22.4=2.24 L
ответ 2.24 л водорода

Answer 2

Для розрахунку об'єму водню, який виділиться при реакції натрію (Na) з водою (H₂O), використовуємо стехіометричні коефіцієнти реакції. Реакція між натрієм і водою виглядає наступним чином:

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

Ця реакція показує, що кожні 2 молекули натрію реагують з 2 молекулами води, утворюючи 1 молекулу водню та 2 молекули гідроксиду натрію. Структурно вода розкладається на водень та оксид натрію.

Оскільки у нас є 0,2 моль натрію, використовуючи стехіометричні співвідношення, можна визначити кількість виділеного водню:

\[ \text{Моль водню} = \frac{0,2 \, \text{моль Na} \times 1 \, \text{моль H}_2}{2 \, \text{моль Na}} = 0,1 \, \text{моль H}_2 \]

Тепер, для обчислення об'єму водню в нормальних умовах (н.у), можна використовувати ідеальний газовий закон:

\[ PV = nRT \]

де: - \( P \) - тиск газу (в нормальних умовах, тиск визначений як 1 атмосфера або 101,325 кПа), - \( V \) - об'єм газу, - \( n \) - кількість молекул газу (у моль), - \( R \) - універсальна газова константа (\(0,0821 \, \text{л} \cdot \text{атм} / \text{моль} \cdot \text{К}\)), - \( T \) - температура в Кельвінах.

У наших умовах можна вважати, що температура \( T \) - кімнатна температура, приблизно 298 К.

Підставимо значення:

\[ V = \frac{nRT}{P} = \frac{0,1 \, \text{моль} \times 0,0821 \, \text{л} \cdot \text{атм} / \text{моль} \cdot \text{К} \times 298 \, \text{К}}{1 \, \text{атм}} \]

Розрахунок дасть об'єм газу в атмосферних умовах. Якщо потрібно перевести його в літри, можна використовувати той факт, що 1 атмосфера дорівнює приблизно 22,4 літра.

\[ V = \frac{0,1 \, \text{моль} \times 0,0821 \, \text{л} \cdot \text{атм} / \text{моль} \cdot \text{К} \times 298 \, \text{К}}{1 \, \text{атм}} \times \frac{1 \, \text{атм}}{22,4 \, \text{л}} \]

Після розрахунку отримаємо значення об'єму виділеного водню в літрах.

Обов'язково перевірте всі одиниці, щоб переконатися, що вони взаємно взаємопов'язані і використовуються правильно.