Чтобы решить задачу, начнем с анализа реакции между этиловым спиртом (C₂H₅OH) и натрием (Na).
Шаг 1: Написание уравнения реакции
Когда натрий взаимодействует с этиловым спиртом, образуется этилат натрия (C₂H₅ONa) и hydrogen (H₂) как побочный продукт. Запишем уравнение реакции:
[ 2 , \text{C}_2\text{H}_5\text{OH} + 2 , \text{Na} \rightarrow 2 , \text{C}_2\text{H}_5\text{ONa} + \text{H}_2 ]
Таким образом, на 2 моль натрия получается 2 моль этилата натрия.
Шаг 2: Определение количества натрия
Нам известно, что у нас есть 18,4 г натрия. Мы сначала найдем количество натрия в молях. Для этого используем молекулярную массу натрия (Na):
- Молекулярная масса Na = 23 г/моль
Теперь вычислим количество молей натрия:
[ n(\text{Na}) = \frac{m(\text{Na})}{M(\text{Na})} = \frac{18.4 , \text{г}}{23 , \text{г/моль}} \approx 0.8 , \text{моль} ]
Шаг 3: Определение количества полученного этилата натрия
По уравнению реакции, 2 моля натрия дают 2 моля этилата натрия, значит, 0.8 моль натрия даст 0.8 моль этилата натрия.
Шаг 4: Вычисление массы этилата натрия
Теперь мы можем вычислить массу полученного этилата натрия. Сначала найдем молекулярную массу этилата натрия:
- Молекулярная масса C₂H₅ONa:
- C (углерод) = 12 г/моль
- H (водород) = 1 г/моль
- O (кислород) = 16 г/моль
- Na (натрий) = 23 г/моль
[ M(\text{C}_2\text{H}_5\text{ONa}) = (2 \times 12) + (5 \times 1) + 16 + 23 = 24 + 5 + 16 + 23 = 68 , \text{г/моль} ]
Теперь, зная, что у нас есть 0.8 моль этилата натрия, мы можем найти массу:
[ m(\text{C}_2\text{H}_5\text{ONa}) = n(\text{C}_2\text{H}_5\text{ONa}) \cdot M(\text{C}_2\text{H}_5\text{ONa}) = 0.8 , \text{моль} \times 68 , \text{г/моль} = 54.4 , \text{г} ]
Шаг 5: Учет выхода продукта
Если выход этилата натрия составил 90%, то реальная масса полученного продукта будет:
[ m_{\text{реальная}} = m_{\text{масса максимум}} \times \frac{\text{выход}}{100} = 54.4 , \text{г} \times 0.9 = 48.96 , \text{г} ]
Округляем до целого числа:
[ m_{\text{реальная}} \approx 49 , \text{г} ]
Ответ
Масса полученного этилата натрия составляет приблизительно 49 г.