2. Какой объём водорода выделится, если в воду бросить 0,23 г натрия?
Чтобы рассчитать объем водорода, который выделится при реакции водорода с натрием, сначала необходимо рассмотреть саму реакцию. Когда натрий (Na) реагирует с водой (H₂O), происходит экзотермическая реакция, в результате которой образуются гидроксид натрия (NaOH) и водород (H₂):
\[ 2 \, Na + 2 \, H_2O \rightarrow 2 \, NaOH + H_2 \uparrow \]
Теперь давайте определим, сколько молей натрия у нас имеется. Для этого нам нужно знать молярную массу натрия, которая составляет примерно 23 г/моль.
- Рассчитаем количество моль натрия в 0,23 г:
\[ n_{Na} = \frac{m_{Na}}{M_{Na}} = \frac{0,23 \, \text{г}}{23 \, \text{г/моль}} \approx 0,01 \, \text{моль} \]
- По уравнению реакции видно, что из 2 моль натрия получается 1 моль водорода. Таким образом, количество водорода, образующегося из 0,01 моль натрия, составит:
\[ n_{H_2} = \frac{1}{2} n_{Na} = \frac{1}{2} \times 0,01 \, \text{моль} = 0,005 \, \text{моль} \]
- Теперь, чтобы найти объем водорода, используем закон Авогадро, который говорит о том, что 1 моль газа при нормальных условиях (0°C и 1 атм) занимает приблизительно 22,4 литра. Таким образом, объем водорода можно вычислить следующим образом:
\[ V_{H_2} = n_{H_2} \times 22.4 \, \text{л/моль} = 0,005 \, \text{моль} \times 22.4 \, \text{л/моль} \approx 0,112 \, \text{л} \]
Таким образом, при реакции 0,23 г натрия с водой выделится примерно 0,112 литра водорода.
