вычислите массу воды необходимую для взаимодействия с 0,23 г натрия. каков объем образовавшегося при этом водорода?
Давайте подробно разберем задачу.
Задача: Вычислить массу воды, необходимую для реакции с 0,23 г натрия (Na), и объем образовавшегося при этом водорода (H₂).
Шаг 1: Запишем химическую реакцию
Натрий реагирует с водой по уравнению:
\[ 2Na + 2H_2O \rightarrow 2NaOH + H_2 \]
Это равносильно уравнению:
\[ Na + H_2O \rightarrow NaOH + \frac{1}{2}H_2 \]
Но удобнее рассматривать исходное уравнение:
\[ 2Na + 2H_2O \rightarrow 2NaOH + H_2 \]
Шаг 2: Рассчитаем моль натрия
Молярная масса натрия (Na):
\[ M_{Na} = 23\, \text{г/моль} \]
Масса натрия дана: 0,23 г
Количество моль натрия:
\[ n_{Na} = \frac{m_{Na}}{M_{Na}} = \frac{0,23\, \text{г}}{23\, \text{г/моль}} = 0,01\, \text{моль} \]
Шаг 3: Определим количество воды
Из уравнения реакции видно, что 1 моль натрия реагирует с 1 моль воды:
\[ Na : H_2O = 1 : 1 \]
Значит, для 0,01 моль натрия потребуется 0,01 моль воды.
Молярная масса воды (H₂O):
\[ M_{H_2O} = 18\, \text{г/моль} \]
Масса воды:
\[ m_{H_2O} = n_{H_2O} \times M_{H_2O} = 0,01\, \text{моль} \times 18\, \text{г/моль} = 0,18\, \text{г} \]
Ответ по массе воды: 0,18 г
Шаг 4: Рассчитаем объем водорода
Из уравнения видно, что 1 моль натрия выделяет 0,5 моль водорода:
\[ Na : H_2 = 2 : 1 \]
Или, в нашиcльном виде:
\[ 0,01\, \textоль Na \] выделяет:
\[ n_{H_2} = \frac{1}{2} \times n_{Na} = \frac{1}{2} \times 0,01 = 0,005\, \text{моль} \]
Молярный объем газа при нормальных условиях (НУ) — 22.4 л/моль.
Объем водорода:
\[ V_{H_2} = n_{H_2} \times 22,4\, \text{л/моль} = 0,005 \times 22,4 = 0,112\, \text{л} \]
Итог:
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Масса воды | 0,18 г |
| Объем водорода | 0,112 л |
Если нужны дополнительные объяснения — пишите!
