Решение задачи
Для начала, давайте разберемся с реакцией пропанола-2 с натрием и определим, какое уравнение реакции будет уместно.
Шаг 1: Уравнение реакции
Пропанол-2 (или изопропанол) реагирует с натрием, выделяя водород. Уравнение реакции можно представить следующим образом:
[
\text{C}_3\text{H}_8\text{O} + 2\text{Na} \rightarrow \text{C}_3\text{H}_7\text{O}^- \text{Na}^+ + \text{H}_2
]
Здесь каждая молекула пропанола-2 реагирует с двумя атомами натрия, образуя натриевую соль пропанолата и выделяя один газообразный водород.
Шаг 2: Определение количества натрия
Теперь надо узнать количество натрия в 1,2 г. Для этого используем формулу:
[
n = \frac{m}{M}
]
где:
- ( n ) — количество вещества (моль),
- ( m ) — масса (граммы),
- ( M ) — молярная масса (граммы на моль).
Сначала найдем молярную массу натрия (( \text{Na} )):
- Молярная масса Na = 23 г/моль.
Теперь подставим значения:
[
n_{Na} = \frac{1,2 \text{ г}}{23 \text{ г/моль}} \approx 0,05217 \text{ моль}
]
Шаг 3: Определяем количество водорода
Согласно уравнению реакции, 2 моль натрия выделяют 1 моль водорода:
[
2 \text{Na} \rightarrow 1 \text{H}_2
]
Следовательно, рассчитав количество молей натрия, мы можем найти количество молей водорода:
[
n_{H_2} = \frac{n_{Na}}{2} = \frac{0,05217 \text{ моль}}{2} \approx 0,02608 \text{ моль}
]
Шаг 4: Объем водорода
По условию задачи, нас интересует объем водорода при нормальных условиях (н.у.). При н.у. 1 моль любого газа занимает 22,4 литра. Таким образом, объем водорода можно вычислить так:
[
V_{H_2} = n_{H_2} \cdot 22,4 \text{ л/моль} = 0,02608 \text{ моль} \cdot 22,4 \text{ л/моль} \approx 0,584 \text{ л}
]
Ответ: При растворении 1,2 г натрия в избытке пропанола-2 выделится приблизительно 0,584 литра водорода при нормальных условиях.
