Чтобы рассчитать массу натрия (Na), исходя из объема выделившегося водорода (H₂), воспользуемся уравнением реакции между натрием и водой:
\[ 2Na + 2H_2O \rightarrow 2NaOH + H_2 \]
Из уравнения видно, что 2 молекулы натрия реагируют с 2 молекулами воды, образуя 1 молекулу водорода.
- Сначала найдем количество молей водорода в 67,2 литрах. Мы знаем, что при нормальных условиях 1 моль газа занимает 22,4 литра. Следовательно:
\[ n(H_2) = \frac{V(H_2)}{V_m} = \frac{67,2 \, \text{л}}{22,4 \, \text{л/моль}} = 3 \, \text{моль} \]
- Поскольку у нас из уравнения реакции 1 моль водорода образуется из 2 моль натрия, найдем количество натрия, необходимое для получения 3 моль водорода:
\[ n(Na) = 2 \cdot n(H_2) = 2 \cdot 3 \, \text{моль} = 6 \, \text{моль} \]
- Теперь, чтобы найти массу натрия, воспользуемся молярной массой натрия, которая составляет приблизительно 23 г/моль:
\[ m(Na) = n(Na) \cdot M(Na) = 6 \, \text{моль} \cdot 23 \, \text{г/моль} = 138 \, \text{г} \]
Итак, для выделения 67,2 литра водорода потребуется 138 граммов натрия.