Для нахождения процентного выхода газа в данной реакции, сначала необходимо определить теоретическое количество выделяющегося водорода из реакции натрия с водой.
Определим количество вещества натрия (Na):
- Молярная масса натрия примерно равна \( 23 \, \text{г/моль} \).
- Рассчитаем количество вещества натрия: \[ n_{Na} = \frac{34 \, \text{г}}{23 \, \text{г/моль}} \approx 1.48 \, \text{моль} \]
Реакция натрия с водой описывается уравнением: \[ 2 \, \text{Na} + 2 \, \text{H}_2\text{O} \rightarrow 2 \, \text{NaOH} + \text{H}_2 \]
Из уравнения видно, что 2 моля натрия реагируют с водой, образуя 1 моль водорода (H₂). То есть, 1 моль натрия дает 0.5 моль водорода.
Определим теоретическое количество водорода:
- Следовательно, при 1.48 моль натрия получится: \[ n_{H_2} = 1.48 \, \text{моль} \times 0.5 = 0.74 \, \text{моль} \]
Переведем моли водорода в объем (при нормальных условиях 1 моль газа занимает 22.4 л): \[ V_{H_2} = 0.74 \, \text{моль} \times 22.4 \, \text{л/моль} \approx 16.58 \, \text{л} \]
Теперь рассчитаем процентный выход:
- Из условия задачи выделено 14 л водорода: \[ \text{Процентный выход} = \left( \frac{14 \, \text{л}}{16.58 \, \text{л}} \right) \times 100\% \approx 84.5\% \]
Таким образом, процентный выход водорода составил примерно 84.5%.