Чтобы определить, какая масса металла может быть получена при взаимодействии водорода с оксидами, нам необходимо рассмотреть уравнения реакций.
- Реакция водорода с оксидом меди (CuO):
Уравнение реакции выглядит следующим образом: \[ \text{CuO} + \text{H}_2 \rightarrow \text{Cu} + \text{H}_2\text{O} \]
Сначала определим молекулярные массы:
Молекулярная масса CuO:
- Cu = 63.5 г/моль
- O = 16 г/моль
- CuO = 63.5 + 16 = 79.5 г/моль
Молекулярная масса H2 = 2 г/моль
Теперь найдем стехиометрические отношения. Из уравнения видно, что 1 моль H2 реагирует с 1 моль CuO, чтобы образовать 1 моль Cu. Это значит, что 2 г водорода связываются с 79.5 г оксида меди.
Если у нас 10 г водорода, то с учетом соотношения: \[ \frac{10 \, \text{г H}_2}{2 \, \text{г H}_2} = 5 \, \text{моль H}_2 \]
Теперь необходимо найти, сколько оксида меди нам нужно для этой реакции: \[ 5 \, \text{моль H}_2 \times 79.5 \, \text{г CuO} = 397.5 \, \text{г CuO} \]
По уравнению реакции на выходе получится 5 моль меди. Рассчитаем массу меди: \[ 5 \, \text{моль Cu} \times 63.5 \, \text{г/моль} = 317.5 \, \text{г Cu} \]
Таким образом, при взаимодействии 10 г водорода с CuO можно получить 317.5 г меди.
- Реакция водорода с оксидом натрия (Na2O):
Уравнение реакции для Na2O: \[ \text{Na}_2\text{O} + \text{H}_2 \rightarrow 2\text{Na} + \text{H}_2\text{O} \]
Определим молекулярные массы:
- Молекулярная масса Na2O:
- Na = 23 г/моль
- Na2O = 2 \times 23 + 16 = 62 г/моль
По уравнению видно, что 1 моль H2 реагирует с 1 моль Na2O, образуя 2 моль натрия. То есть 2 г водорода реагируют с 62 г Na2O.
Если у нас 10 г водорода: \[ \frac{10 \, \text{г H}_2}{2 \, \text{г H}_2} = 5 \, \text{моль H}_2 \]
Соответственно нам нужно: \[ 5 \, \text{моль H}_2 \times 62 \, \text{г Na}_2\text{O} = 310 \, \text{г Na}_2\text{O} \]
Теперь рассчитаем, сколько натрия получим: \[ 5 \, \text{моль H}_2 \rightarrow 2 \times 5 = 10 \, \text{моль Na} \] \[ 10 \, \text{моль Na} \times 23 \, \text{г/моль} = 230 \, \text{г Na} \]
Итак, при взаимодействии 10 г водорода с Na2O можно получить 230 г натрия.
В сумме:
- С медью можно получить 317.5 г меди.
- С натрием можно получить 230 г натрия.