Какое количество гидроксида натрия в граммах и какой объем воды потребуется для образования 11,2 литров водорода

Пеликан

59

Давайте начнем с вычисления количества водорода, который образуется при реакции. У нас есть 11,2 литров водорода при нормальных условиях.

Молярный объем газа (V) при нормальных условиях (0°C, 1 атм) равен 22,4 литра. Используя это значение, мы можем вычислить количество молей водорода (n) в 11,2 литрах.

n = V / Vm,

где Vm - молярный объем газа.

n = 11,2 л / 22,4 л/моль = 0,5 моль.

Теперь давайте перейдем к реакции образования водорода из гидроксида натрия (NaOH).

Реакционное уравнение для этой реакции выглядит следующим образом:

2NaOH + 2H2O -> 2Na + 2OH + H2.

Из уравнения видно, что для образования одной моли водорода образуется 2 моля гидроксида натрия.

Так как у нас 0,5 моль водорода, то для этого требуется в два раза меньше молей гидроксида натрия.

Таким образом, количество гидроксида натрия (m) в граммах можно вычислить используя его молярную массу (M) и количество молей (n):

m = M * n,

где M - молярная масса гидроксида натрия.

Молярная масса NaOH равна 40 г/моль.

m = 40 г/моль * 0,5 моль = 20 г.

Теперь перейдем к вычислению объема воды (Vw), необходимой для реакции.

Мы знаем, что раствор гидроксида натрия является 10% раствором. Это означает, что 100 мл раствора содержат 10 г гидроксида натрия.

Так как у нас 20 г гидроксида натрия, мы можем вычислить количество раствора, содержащего эту массу:

Vr = m / c,

где Vr - объем раствора, m - масса гидроксида натрия, c - концентрация раствора.

Vr = 20 г / 0,1 г/мл = 200 мл.

Однако, нам необходим объем воды (Vw), поэтому мы вычитаем объем раствора из общего объема:

Vw = V - Vr,

где V - общий объем, Vw - объем воды.

Vw = 11,2 л - 0,2 л = 11 л (или 11000 мл).

Итак, чтобы образовать 11,2 литров водорода при нормальных условиях и 10% растворе гидроксида натрия, нам понадобится 20 г гидроксида натрия и 11 литров (или 11000 мл) воды.