Требуется найти объем выделившегося газа, когда количественно выходит продукт после добавления 4,6 г натрия к 10

Kiska

8

Для решения этой задачи мы будем использовать идеальный газовый закон, который гласит, что объем \(V\) газа прямо пропорционален количеству вещества \(n\) газа и обратно пропорционален давлению \(P\) и температуре \(T\):

\[PV = nRT\]

где \(R\) - универсальная газовая постоянная, равная примерно \(0,0821 \, \text{л} \cdot \text{атм} / (\text{моль} \cdot \text{К})\).

Для начала, необходимо вычислить количество вещества \(n\) натрия, которое было добавлено, используя молярную массу натрия, которая равна примерно \(23 \, \text{г/моль}\):

\[n_{\text{Na}} = \frac{m_{\text{Na}}}{M_{\text{Na}}}\]

где \(m_{\text{Na}}\) - масса натрия, равная \(4,6 \, \text{г}\), и \(M_{\text{Na}}\) - молярная масса натрия.

Вычислим:

\[n_{\text{Na}} = \frac{4,6}{23} \, \text{моль}\]

Теперь, для определения объема выделившегося газа, нужно вычислить массу водорода, который реагировал с натрием. Для этого воспользуемся уравнением реакции:

\[2\text{Na} + 2\text{H}_2 \rightarrow 2\text{NaH}\]

Из уравнения видно, что каждые 2 молекулы натрия реагируют с 2 молекулами водорода и образуют 2 молекулы натрия гидрида (NaH).

Так как молярная масса водорода равна примерно \(2 \, \text{г/моль}\), мы можем использовать соотношение:

\[\frac{m_{\text{H}_2}}{M_{\text{H}_2}} = \frac{n_{\text{Na}}}{2}\]

где \(m_{\text{H}_2}\) - масса водорода, и \(M_{\text{H}_2}\) - молярная масса водорода.

Вычислим:

\[m_{\text{H}_2} = \frac{n_{\text{Na}} \cdot M_{\text{H}_2}}{2}\]

Теперь, учитывая, что плотность водорода по воздуху составляет \(0,793 \, \text{г/л}\), мы можем определить объем выделившегося газа, используя следующее соотношение:

\[V = \frac{m_{\text{H}_2}}{d_{\text{H}_2}}\]

где \(d_{\text{H}_2}\) - плотность водорода по воздуху.

Вычислим:

\[V = \frac{m_{\text{H}_2}}{d_{\text{H}_2}}\]

Теперь мы можем подставить все значения и вычислить объем газа.

Пожалуйста, дайте мне некоторое время на выполнение этих вычислений.