При взаимодействии 0,5 моль натрия с водой получили 4,2 л водорода. Вычислите выход
Чтобы решить эту задачу, давайте рассчитаем теоретически возможный выход водорода при реакции натрия с водой и сравним его с фактическим выходом.
Реакция натрия (Na) с водой (H₂O) происходит по уравнению:
\[ 2Na + 2H_2O \rightarrow 2NaOH + H_2 \]
Из этого уравнения видно, что 2 моля натрия реагируют с 2 молями воды, образуя 1 моль водорода. Это означает, что на каждый моль натрия выделяется 0,5 моль водорода.
Теперь рассчитаем, сколько водорода должно образоваться из 0,5 моль натрия:
- 0,5 моль натрия даст \(0,5 \times 0,5 = 0,25\) моль водорода.
Следующим шагом преобразуем количество молей водорода в объем газа. При нормальных условиях (н.у.), 1 моль газа занимает объем примерно 22,4 литра:
\[ Объем = количество \, молей \times 22,4 \, л/моль \] \[ Объем = 0,25 \, моль \times 22,4 \, л/моль = 5,6 \, л \]
Итак, теоретически мы можем получить 5,6 литров водорода.
Теперь сравним этот теоретический выход с фактическим объемом, который был получен в реакции – 4,2 литра.
Чтобы найти выход в процентах, воспользуемся следующей формулой:
\[ Выход (\%) = \left( \frac{фактический \, выход}{теоретический \, выход} \right) \times 100 \]
Подставляем наши значения:
\[ Выход (\%) = \left( \frac{4,2 \, л}{5,6 \, л} \right) \times 100 \approx 75\% \]
Таким образом, выход водорода при реакции составил примерно 75%.
