Для решения задачи, давайте сначала проанализируем уравнение реакции:
\[ \text{2Na} + 2\text{H}_2\text{O} \rightarrow 2\text{NaOH} + \text{H}_2 \]
Из уравнения видно, что 2 моль натрия \( \text{Na} \) реагируют с 2 моль воды \( \text{H}_2\text{O} \), образуя 2 моль гидроксида натрия \( \text{NaOH} \) и 1 моль водорода \( \text{H}_2 \).
Теперь найдем количество вещества натрия \( n(\text{Na}) \):
- Вычисляем количество вещества натрия, используя формулу:
\[ n(\text{Na}) = \frac{m(\text{Na})}{M(\text{Na})} \]
где:
- \( m(\text{Na}) = 5,75 \, \text{г} \)
- \( M(\text{Na}) = 23 \, \text{г/моль} \)
Подставим значения:
\[ n(\text{Na}) = \frac{5,75 \, \text{г}}{23 \, \text{г/моль}} \approx 0,25 \, \text{моль} \]
- Согласно уравнению реакции, на 2 моль натрия получается 1 моль водорода. Мы можем найти количество водорода \( n(\text{H}_2) \):
\[ n(\text{H}_2) = \frac{1}{2} n(\text{Na}) = \frac{1}{2} \cdot 0,25 \, \text{моль} = 0,125 \, \text{моль} \]
- Теперь, чтобы найти объем водорода \( V(\text{H}_2) \) при стандартных условиях (0°C и 1 атм), воспользуемся формулой:
\[ V = n \cdot V_m \]
где \( V_m = 22,4 \, \text{л/моль} \).
Подставляем значения:
\[ V(\text{H}_2) = 0,125 \, \text{моль} \cdot 22,4 \, \text{л/моль} \approx 2,8 \, \text{л} \]
Таким образом, объем водорода \( V(\text{H}_2) \) составляет примерно 2,8 литра.