Question

Массовая доля гидроксида натрия (%) после взаимодействия 200 мл воды с 2.3 г натрия?

Answer 1

Ответ: 1,98%

____

Дано:

V(H₂O) = 200мл

m(Na) = 2,3г

Найти: w(NaOH) - ?

Решение:

Для начала составим уравнение реакции натрия с водой:

ᅠᅠ$\sf 2Na + 2H_2O~\longrightarrow~2NaOH~+~H_2$

Плотность воды равна 1 г/мл, следовательно масса воды будет соответствовать её объёму и будет равна 200 граммам.

Найдём количество вещества воды и натрия:

ᅠᅠ$\sf n(H_2O) = \dfrac{m(H_2O)}{M(H_2O)} = \dfrac{200}{18} = 11,1$ моль

ᅠᅠ$\sf n(Na) = \dfrac{m(Na)}{M(Na)} = \dfrac{2,3}{23} = 0,1$ моль

Вода взята в избытке, натрий в недостатке, поэтому дальнейшие расчёты проводим по натрию.

По уравнению реакции перейдём к количеству вещества гидроксида натрия:

ᅠᅠ$\sf n(NaOH) = \dfrac{2}{2} \cdot n(Na) = 1 \cdot 0,1 = 0,1$ моль

Найдём массу гидроксида натрия, зная его количество вещества:

ᅠᅠ$\sf m(NaOH) = n(NaOH) \cdot M(NaOH) = 0,1 \cdot 40 = 4$ грамма

Теперь найдём массу воды, которая затратилась в процессе реакции. Для этого перейдём к количеству вещества воды и найдём её массу:

ᅠᅠ$\sf n(H_2O) = \dfrac{2}{2} \cdot n(Na) = 1 \cdot 0,1 = 0,1$ моль

ᅠᅠ$\sf m(H_2O) = n(H_2O) \cdot M(H_2O) = 0,1 \cdot 18 = 1,8$ грамм

Найдём массу оставшейся воды после реакции, вычтя из 200 грамм затраченное:

ᅠᅠ$\sf m_o_c_\tau(H_2O) = 200 - 1,8 = 198,2$ грамма

Теперь найдём массовую долю гидроксида натрия в растворе. Масса раствора будет складываться из массы воды и массы самого гидроксида натрия:

ᅠᅠ$\sf \omega(NaOH) = \dfrac{m(NaOH)}{m(p-pa)} = \dfrac{4}{198,2 + 4} = \dfrac{4}{202,2}= 0,0198 = 1,98\%$