каковы объём и масса водорода выделившиеся при взаимодействии 6,9 кг металлом натрия с водой
Чтобы понять, какой объём и масса водорода выделяются при взаимодействии 6,9 кг натрия с водой, сначала необходимо рассмотреть реакцию между натрием и водой.
Реакция натрия с водой
Согласно уравнению реакции: \[ 2 \text{Na} + 2 \text{H}_2\text{O} \rightarrow 2 \text{NaOH} + \text{H}_2 \] Из этого уравнения видно, что 2 молекулы натрия реагируют с 2 молекулами воды с образованием 2 молекул гидроксида натрия и 1 молекулы водорода.
Шаг 1: Рассчитываем количество атомов натрия
Молярная масса натрия (Na): Молярная масса натрия примерно равна 23 г/моль.
Переводим массу натрия из килограммов в граммы: \[ 6,9 \, \text{кг} = 6900 \, \text{г} \]
Находим число молей натрия: \[ n = \frac{m}{M} = \frac{6900 \, \text{г}}{23 \, \text{г/моль}} \approx 300 \, \text{моль} \]
Шаг 2: Рассчитываем количество водорода
Согласно стехиометрии реакции, на 2 моли Na выделяется 1 моль водорода.
Следовательно, количество выделившегося водорода будет: \[ n_{\text{H}_2} = \frac{n_{\text{Na}}}{2} = \frac{300}{2} = 150 \, \text{моль} \]
Шаг 3: Рассчитываем массу водорода
Молярная масса водорода (H₂): Молярная масса водорода составляет примерно 2 г/моль.
Находим массу выделившегося водорода: \[ m_{\text{H}_2} = n_{\text{H}_2} \times M_{\text{H}_2} = 150 \, \text{моль} \times 2 \, \text{г/моль} = 300 \, \text{г} \]
Шаг 4: Рассчитываем объём водорода
При нормальных условиях 1 моль газа занимает объём 22,4 литра.
Следовательно, объём выделившегося водорода будет: \[ V = n_{\text{H}_2} \times 22,4 \, \text{л/моль} = 150 \, \text{моль} \times 22,4 \, \text{л/моль} = 3360 \, \text{л} \]
Итог
- Масса водорода: 300 г
- Объём водорода: 3360 л
Таким образом, при взаимодействии 6,9 кг натрия с водой выделяется 300 г водорода, который занимает объём 3360 литров.
