Яким буде об єм водню, що звільниться в результаті реакції натрію з 30 г хлоридної кислоти з масовою часткою?

Ariana_5490

32

Щоб розв"язати цю задачу, спочатку знайдемо мольну масу хлоридної кислоти (HCl) за допомогою її молекулярної маси. Молекулярна маса HCl складається з маси атома водню (H) і маси атома хлору (Cl).

Маса атома водню (H) дорівнює приблизно 1 г/моль, а маса атома хлору (Cl) - 35,5 г/моль. Оскільки в молекулі HCl міститься один атом водню і один атом хлору, загальна молекулярна маса HCl складається з суми маси атома водню і маси атома хлору:

\[\text{Молекулярна маса HCl} = 1 \, \text{г/моль} + 35,5 \, \text{г/моль} = 36,5 \, \text{г/моль}\]

Тепер розрахуємо кількість молей HCl в 30 г речовини за допомогою формули:

\[\text{Кількість молей} = \frac{\text{Маса}}{\text{Молярна маса}}\]

У нашому випадку:

\[\text{Кількість молей HCl} = \frac{30 \, \text{г}}{36,5 \, \text{г/моль}}\]

Виконавши обчислення, ми отримуємо:

\[\text{Кількість молей HCl} \approx 0,82 \, \text{моль}\]

Далі, враховуючи хімічне рівняння реакції між натрієм (Na) і хлоридною кислотою (HCl), ми бачимо, що їх співвідношення є 2:2. Це означає, що кожна молекула Na взаємодіє з однією молекулою HCl.

Отже, якщо ми маємо 0,82 моля HCl, то ми так само маємо 0,82 моля Na, оскільки їх кількості є однаковими.

Тепер, враховуючи хімічне рівняння реакції між Na і H2, ми бачимо, що кожна молекула Na видає 1 молекулу H2. Тому, знаючи, що у нас є 0,82 моля Na, ми можемо обчислити кількість молей H2, яке звільниться:

\[\text{Кількість молей H2} = \text{Кількість молей Na} = 0,82 \, \text{моль}\]

Нарешті, знаючи кількість молей H2, ми можемо обчислити його об"єм. У руслі цієї задачі ми припустимо, що реагенти і продукти реакції перебувають у стандартних умовах (температура 25 °C і тиск 1 атм):

1 моль газу займає об"єм 22,4 л.

\[ \text{Об"єм H2} = \text{Кількість молей H2} \times 22,4 \, \text{л/моль}\]

Підставляючи значення кількості молей H2, ми отримуємо:

\[ \text{Об"єм H2} = 0,82 \, \text{моль} \times 22,4 \, \text{л/моль} \approx 18,37 \, \text{л}\]

Отже, об"єм водню, який звільниться у результаті реакції натрію з 30 г хлоридної кислоти з масовою часткою, становитиме приблизно 18,37 л.