Чтобы вычислить массу водорода, который выделится при растворении алюминия в едком натрии, необходимо сначала записать уравнение реакции.
Алюминий (Al) реагирует с едким натрием (NaOH) с образованием гидроксида натрия и водорода (H₂):
\[ 2 \text{Al} + 2 \text{NaOH} + 6 \text{H₂O} \rightarrow 2 \text{NaAl(OH)}₄ + 3 \text{H₂} \]
Определим количество алюминия:
- Масса алюминия = 300 г.
- Молярная масса алюминия (Al) ≈ 27 г/моль.
- Количество молей алюминия: \[ n(\text{Al}) = \frac{300 \text{ г}}{27 \text{ г/моль}} \approx 11.11 \text{ моль} \]
По уравнению реакции видно, что 2 моли алюминия дают 3 моли водорода:
- Из 2 моль Al выделяется 3 моль H₂.
- Из 11.11 моль Al выделится: \[ n(\text{H₂}) = \frac{3}{2} \times 11.11 \approx 16.67 \text{ моль} \]
Теперь рассчитаем массу водорода:
- Молярная масса водорода (H₂) ≈ 2 г/моль.
- Масса водорода: \[ m(\text{H₂}) = n(\text{H₂}) \times M(\text{H₂}) = 16.67 \text{ моль} \times 2 \text{ г/моль} \approx 33.34 \text{ г} \]
Учитываем выход водорода, который равен 90%: \[ m(\text{H₂, фактически}) = 33.34 \text{ г} \times 0.9 \approx 30.01 \text{ г} \]
Итак, масса водорода, которая выделится при растворении 300 г алюминия в едком натрии с выходом 90%, составит примерно 30.01 г.
