Рассчитайте объем водорода (при н.у.),выделившегося при взаимодействии 100 г натрия,содержащего 20% примесей с серной кислотой.
Ответы
Ответ:
Для розрахунку об'єму водню, виділеного при взаємодії натрію з серною кислотою, використовується закон взаємодії об'ємів газів, який стверджує, що об'єми газів, що реагують між собою і залишаються при тих самих температурі і тиску, стоять у простому числовому відношенні, яке виражається в стехіометричних коефіцієнтах реакції.
Реакція взаємодії натрію (Na) з серною кислотою (H₂SO₄) виглядає наступним чином:
\[ 2\text{Na} + 2\text{H₂SO₄} \rightarrow 2\text{NaHSO₄} + \text{H₂} \uparrow \]
За балансом реакції виділяється один моль водню (H₂) на два молі натрію (Na). Таким чином, в молекулярному виразі, об'єм водню становить половину об'єму натрію.
Спочатку знайдемо кількість молей натрію у 100 г зразку (враховуючи 20% примісей):
\[ \text{Маса натрію} = 100 \, \text{г} \times (1 - 0.20) = 80 \, \text{г} \]
Тепер знайдемо кількість молей натрію:
\[ \text{Мольна маса натрію (Na)} = 22.99 \, \text{г/моль} \]
\[ \text{Моль кількість натрію} = \frac{80 \, \text{г}}{22.99 \, \text{г/моль}} \]
Об'єм водню буде половиною об'єму натрію в стандартних умовах (нормальних умовах), що визначається при температурі 0 °C та тиску 1 атмосфера. Один моль газу при цих умовах займає об'єм приблизно 22.4 літра.
\[ \text{Об'єм водню} = \frac{\text{Моль кількість натрію}}{2} \times 22.4 \, \text{л/моль} \]
Розрахунок даватиме об'єм водню в літрах.