What is the mass fraction of sodium hydroxide in the solution obtained by reacting 0.69g of sodium with 130ml of water?

Olga

30

Для решения этой задачи, необходимо узнать, сколько NaOH было получено в результате реакции натрия с водой, а затем найти массовую долю NaOH в полученном растворе.

1. Рассмотрим реакцию натрия с водой:

\[ 2Na + 2H_{2}O \rightarrow 2NaOH + H_{2} \]

2. Сначала найдем количество NaOH, которое было получено в результате реакции. Молярная масса NaOH равна 40,00 г/моль, атомная масса натрия (Na) равна 23,00 г/моль.

Масса натрия (Na), заданная в задаче – 0,69 г. Найдем количество моль натрия по формуле:

\[ n = \frac{m}{M} \]
\[ n = \frac{0,69 \, г}{23,00 \, г/моль} \approx 0,03 \, моль \, Na \]

Так как по балансировке уравнения, каждый моль натрия дает 1 моль NaOH, то количество моль NaOH также равно 0,03 моль.

3. Далее, найдем объем воды в литрах:

\[ 130 \, мл = 0,13 \, л \]

4. Теперь определим концентрацию раствора NaOH в моль/л:

\[ C = \frac{n}{V} \]
\[ C = \frac{0,03 \, моль}{0,13 \, л} \approx 0,23 \, моль/л \]

5. Наконец, найдем массовую долю NaOH в полученном растворе:

\[ \text{Массовая доля NaOH} = \frac{m_{NaOH}}{m_{solution}} \times 100\% \]

Масса NaOH в растворе равна:

\[ m_{NaOH} = C \times M_{NaOH} \times V \]
\[ m_{NaOH} = 0,23 \, моль/л \times 40,00 \, г/моль \times 0,13 \, л \approx 1,19 \, г \]

Масса раствора (с учетом массы NaOH и массы воды):

\[ m_{solution} = m_{NaOH} + m_{water} \]
\[ m_{solution} = 1,19 \, г + 130 \, г \approx 131,19 \, г \]

Теперь, выразим массовую долю NaOH:

\[ \text{Массовая доля NaOH} = \frac{1,19 \, г}{131,19 \, г} \times 100\% \approx 0,909\% \]

Итак, массовая доля NaOH в полученном растворе составляет примерно 0,909%.