При взаимодействии натрия с водой происходит реакция, в результате которой образуется водород и натрий гидроксид. Уравнение реакции выглядит следующим образом:
\[ 2Na + 2H_2O \rightarrow 2NaOH + H_2 \]
Исходя из уравнения, 2 моля натрия реагируют с 2 молями воды, образуя 1 моль водорода.
В данной задаче у вас есть 0.5 моль натрия. Рассчитаем, сколько водорода получится из этого количества вещества.
По уравнению видно, что 2 моль натрия дают 1 моль водорода. Таким образом, 0.5 моль натрия дадут: \[ \text{моль H}_{2} = \frac{0.5 \, \text{моль Na}}{2} = 0.25 \, \text{моль H}_{2} \]
Чтобы перевести количество вещества в объем, используем закон Авогадро, который гласит, что 1 моль любого газа при нормальных условиях занимает объем примерно 22.4 литра. Таким образом, 0.25 моль водорода будет занимать: \[ V = 0.25 \, \text{моль} \times 22.4 \, \text{л/моль} = 5.6 \, \text{л} \]
Теперь мы можем вычислить практический выход газа. Вы получили 4.2 литра водорода.
Чтобы найти практический выход, используем формулу: \[ \text{Практический выход} = \left( \frac{\text{объем полученного газа}}{\text{理想ный объем}} \right) \times 100\% \] подставляя известные значения: \[ \text{Практический выход} = \left( \frac{4.2 \, \text{л}}{5.6 \, \text{л}} \right) \times 100\% \approx 75\% \]
Таким образом, практический выход водорода составляет примерно 75%.