Дано:
- Количество метилового спирта (CH₃OH): 1 моль
- Количество натрия (Na): 1,5 моль
Нужно найти объем водорода (H₂), выделившегося при реакции.
Решение:
- Запишем уравнение реакции:
\[ 2CH_3OH + 2Na \rightarrow 2CH_3ONa + H_2 \]
Это реакция взаимодействия метилового спирта с натрием с образованием натрийметеоната и выделением водорода.
- Определим стехиометрию:
- 2 моль CH₃OH взаимодействуют с 2 моль Na → 1 моль H₂ выделяется.
- Исходя из этого, рассчитаем, сколько водорода выделится:
На 2 моль CH₃OH выделяется 1 моль H₂.
У нас 1 моль CH₃OH, поэтому выделится:
\[ \frac{1}{2} \text{ моль H}_2 \]Также, у нас есть 1,5 моль Na, а по уравнению требуется 2 моль Na на 2 моль CH₃OH, т.е. на 1 моль CH₃OH нужно 1 моль Na, следовательно, Na достаточно — он не является ограничивающим веществом.
- Объем водорода при н.у.:
При условиях н.у., 1 моль газа занимает 22,4 л.
- Поэтому объем водорода:
\[ \frac{1}{2} \text{ моль} \times 22,4 \text{ л} = 11,2 \text{ л} \]
Итог:
Объем водорода, выделившийся при реакции, равен 11,2 литра.