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!
