Сколько объема водорода образуется при реакции 40г натрия с водой?

Яхонт

22

Для решения данной задачи мы должны знать химическое уравнение реакции между натрием и водой. В данном случае, реакционное уравнение будет выглядеть следующим образом:

\[2Na + 2H_2O \rightarrow 2NaOH + H_2\]

Из уравнения видно, что одна молекула натрия реагирует с двумя молекулами воды и образует две молекулы гидроксида натрия (NaOH) и одну молекулу водорода (H_2).

Затем, мы должны определить количество вещества натрия, выраженное в молях. Для этого воспользуемся формулой:

\[n = \frac{m}{M}\]

Где "n" - количество вещества, "m" - масса вещества, а "M" - молярная масса вещества. В нашем случае масса натрия составляет 40 г, а его молярная масса равна примерно 23 г/моль. Подставим значения в формулу:

\[n(Na) = \frac{40}{23} \approx 1.74\,моль\]

Таким образом, у нас имеется 1.74 моль натрия.

Исходя из коэффициентов реакции в уравнении, можно сделать вывод, что при реакции с 1 молем натрия образуется 1 моль водорода. Следовательно, при данной реакции образуется такое же количество водорода, как и натрия.

Таким образом, в результате реакции 40 г натрия с водой образуется 1.74 моль водорода.

Однако, если вас интересует объем водорода, в этом случае нам необходимо использовать соотношение между количеством вещества и объемом, выраженным в их молярности. Объем одной моли газа при нормальных условиях (0°C и 1 атм) равен приблизительно 22.4 л. Следовательно, мы можем рассчитать объем водорода используя формулу:

\[V = n \times V_m\]

Где "V" - объем водорода, "n" - количество вещества водорода, а "V_m" - молярный объем газа. Подставим значения и вычислим:

\[V(H_2) = 1.74 \times 22.4 \approx 38.9\,л\]

Таким образом, объем водорода, образующегося при реакции 40 г натрия с водой, составляет приблизительно 38.9 л.