Чтобы понять, как вычислить массу газа, образующегося при взаимодействии натрия с водой, давайте сначала проанализируем саму реакцию.
Натрий (Na) реагирует с водой (H₂O) с образованием гидроксида натрия (NaOH) и водорода (H₂). Реакция выглядит следующим образом:
\[ 2 \text{Na} + 2 \text{H}_2O \rightarrow 2 \text{NaOH} + \text{H}_2 \]
Теперь разберемся шаг за шагом, как решить задачу:
Шаг 1: Найдем молекулярную массу натрия
Молекулярная масса натрия (Na) составляет примерно 23 г/моль.
Шаг 2: Определим количество натрия в моль
Для этого используем формулу:
\[ n = \frac{m}{M} \]
где:
- \( n \) — количество вещества в молях,
- \( m \) — масса вещества (в данном случае натрия),
- \( M \) — молекулярная масса вещества.
Подставляем значения:
\[ n_{Na} = \frac{3.9 \text{ г}}{23 \text{ г/моль}} \approx 0.1696 \text{ моль} \]
Шаг 3: Найдем количество водорода, образующегося в результате реакции
Согласно уравнению реакции, 2 моль натрия дают 1 моль водорода. Поэтому, на каждую единицу натрия будет образоваться половина моли водорода. Мы можем выразить это как:
\[ n_{H_2} = \frac{1}{2} n_{Na} \]
Подставим найденное количество натрия:
\[ n_{H_2} = \frac{1}{2} \times 0.1696 \approx 0.0848 \text{ моль} \]
Шаг 4: Найдем массу образующегося водорода
Теперь нам нужно перевести количество водорода в массу. Для этого нужно знать молекулярную массу водорода (H₂), которая составляет примерно 2 г/моль.
Используем формулу:
\[ m_{H_2} = n_{H_2} \times M_{H_2} \]
Где:
- \( m_{H_2} \) — масса водорода,
- \( n_{H_2} \) — количество водорода в молях,
- \( M_{H_2} \) — молекулярная масса водорода.
Подставляем значения:
\[ m_{H_2} = 0.0848 \text{ моль} \times 2 \text{ г/моль} \approx 0.1696 \text{ г} \]
Ответ
При взаимодействии 3.9 г натрия с водой образуется примерно 0.17 г водорода (газа).
Таким образом, мы нашли массу газа, который образуется при данной реакции, последовательно выполняя расчёты. Если у вас есть дополнительные вопросы или трудности с законами химии, не стесняйтесь спрашивать!