Яким буде об єм виділеного водню, якщо металічний натрій реагує з 150 г оцтової кислоти, яка містить 20% домішок?

Татьяна

62

Для решения этой задачи нам понадобится знать химическую реакцию, которая происходит между натрием (Na) и уксусной кислотой (CH3COOH). Данная реакция можно записать следующим образом:

\[ 2Na + 2CH3COOH \to 2CH3COONa + H2 \]

Из этого уравнения видно, что каждые 2 молекулы натрия (Na) реагируют с 2 молекулами уксусной кислоты (CH3COOH), образуя 2 молекулы ацетата натрия (CH3COONa) и 1 молекулу молекулу водорода (H2).

Теперь рассмотрим молярную массу оцтовой кислоты (CH3COOH) и найдем количество вещества (в молях), содержащееся в 150 граммах оцтовой кислоты.

Молярная масса уксусной кислоты равна:
\[ 12 \times 2 + 1 \times 4 + 16 \times 2 + 1 = 60 \, \text{г/моль} \]

Количество вещества можно найти с помощью формулы:
\[ \text{количество вещества} = \frac{\text{масса}}{\text{молярная масса}} \]

Подставим значения и найдем количество вещества оцтовой кислоты:
\[ n = \frac{150 \, \text{г}}{60 \, \text{г/моль}} = 2.5 \, \text{моль} \]

Исходя из уравнения реакции, мы видим, что каждые 2 молекулы уксусной кислоты реагируют с образованием 1 молекулы водорода. Зная количество вещества оцтовой кислоты, мы можем найти количество водорода, образующегося в реакции.

Количество вещества водорода равно:
\[ n(H2) = \frac{1}{2} \times 2.5 \, \text{моль} = 1.25 \, \text{моль} \]

Теперь найдем объем водорода, используя идеальный газовый закон:

\[ V = n \times V_{molar} \]

где \( V_{molar} \) - молярный объем газа при стандартных условиях (0°C и 1 атм), равный 22.4 л/моль.

Подставим значения и найдем объем водорода:
\[ V = 1.25 \, \text{моль} \times 22.4 \, \text{л/моль} = 28 \, \text{л} \]

Таким образом, объем выделившегося водорода составит 28 литров.