Яку масу Натрію з вмістом домішок 15% треба використати, щоб при його реакції з етанолом виділилося 8.96 літрів водню?

Luna_V_Ocheredi_5559

58

Для решения данной задачи, нам необходимо разбить ее на несколько этапов. Давайте начнем с расчета массы натрия, которую мы должны использовать для реакции.

1) В первую очередь, нам необходимо узнать массу натрия, которая содержится в данном растворе.

Для этого, мы можем использовать формулу:

\[
\text{{Масса натрия}} = \text{{Масса раствора}} \times \left(\frac{{\text{{Содержание натрия (в процентах)}}}}{{100}}\right)
\]

Из задачи мы знаем, что содержание домишек составляет 15%. Предположим, что у нас есть 100 граммов раствора натрия. Тогда мы можем вычислить:

\[
\text{{Масса натрия}} = 100 \, \text{{г}} \times \left(\frac{{15}}{{100}}\right) = 15 \, \text{{г}}
\]

Таким образом, масса натрия, содержащаяся в растворе, составляет 15 г.

2) Во втором этапе, нам необходимо определить, сколько молей натрия мы использовали для реакции.

Для этого, мы можем использовать формулу:

\[
\text{{Мольная масса натрия}} = \frac{{\text{{Масса натрия}}}}{{\text{{Атомная масса натрия}}}}
\]

Атомная масса натрия равна приблизительно 23 г/моль.

Тогда мы можем вычислить:

\[
\text{{Мольная масса натрия}} = \frac{{15 \, \text{{г}}}}{{23 \, \text{{г/моль}}}} \approx 0.65 \, \text{{моль}}
\]

Значит, мы использовали примерно 0.65 моль натрия для реакции.

3) В третьем этапе, мы должны найти соотношение между натрием и этиловым спиртом в реакции.

Из уравнения реакции между натрием и этиловым спиртом:

\[
2\text{{Na}} + 2\text{{C}}_2\text{{H}}_5\text{{OH}} \rightarrow 2\text{{NaOCH}}_2\text{{H}}_5 + \text{{H}}_2
\]

Мы видим, что на 2 моля натрия приходится выделение 1 моля водорода.

Таким образом, на 0.65 моля натрия приходится:

\[
\text{{Мольное соотношение}} = 0.65 \, \text{{моль}} \times \left(\frac{{1 \, \text{{моль водорода}}}}{{2 \, \text{{моля натрия}}}}\right) = 0.325 \, \text{{моль водорода}}
\]

4) В четвертом этапе, нам необходимо вычислить объем водорода, который освободился при реакции.

Для этого, мы можем использовать формулу:

\[
\text{{Объем газа}} = \text{{Мольное соотношение}} \times \text{{Молярный объем газа при н.у.}}
\]

Молярный объем газа при нормальных условиях (н.у.) составляет 22.4 л/моль.

Тогда мы можем вычислить:

\[
\text{{Объем газа}} = 0.325 \, \text{{моль водорода}} \times 22.4 \, \text{{л/моль}} \approx 7.28 \, \text{{л}}
\]

Таким образом, при реакции натрия с этиловым спиртом, должно выделиться примерно 7.28 л водорода.

Надеюсь, это подробное решение помогло вам понять данную задачу!