Что будет объемом выделившегося водорода при реакции на 450 граммов натрия с водой, если выход составляет

Мурчик

48

Для решения данной задачи нам необходимо использовать знания о химической реакции между натрием и водой, а именно реакцию:

2Na + 2H2O -> 2NaOH + H2

Согласно химическому уравнению, каждые 2 моля натрия взаимодействуют с 2 молями воды, образуя 1 моль водорода.

Шаг 1: Рассчитаем количество молей натрия, зная его массу.

Молярная масса натрия (Na) составляет около 23 г/моль, поэтому мы можем рассчитать количество молей натрия следующим образом:

Количество молей натрия = масса натрия / молярная масса натрия

Количество молей натрия = 450 г / 23 г/моль

Количество молей натрия ≈ 19.57 моль

Шаг 2: Рассчитаем количество молей водорода, используя соотношение 2:1 из химического уравнения.

Так как каждые 2 моля натрия реагируют с 1 молью водорода, то:

Количество молей водорода = 1/2 * количество молей натрия

Количество молей водорода = 1/2 * 19.57 моль

Количество молей водорода ≈ 9.78 моль

Шаг 3: Рассчитаем объем выделившегося водорода, зная его количество молей и условие выхода.

Выход составляет 80% от максимально возможного, поэтому рассчитаем количество молей водорода, умножив его на 80%:

Количество молей водорода с учетом выхода = количество молей водорода * 80% = 9.78 моль * 0.8
Количество молей водорода с учетом выхода ≈ 7.82 моль

Теперь мы можем использовать уравнение состояния Газового закона для рассчета объема водорода:

V = n * Vm

где V - объем водорода, n - количество молей, Vm - молярный объем газа (при нормальных условиях Vm ≈ 22.4 л/моль).

Объем выделившегося водорода:

V = 7.82 моль * 22.4 л/моль
V ≈ 174.97 л

Таким образом, объем выделившегося водорода при реакции 450 г натрия с водой будет около 174.97 л.