Вычислите объем водорода (н.у.), который получится при взаимодействии 3.2 г метилового спирта и 3,2 г металлического натрия.(написать краткое дано и решение)

Дано: - Масса метилового спирта (C₂H₆O): 3,2 г - Масса натрия (Na): 3,2 г Нужно найти объем водорода (н.у.), который выделится при реакции. --- **Шаг 1. Запишем уравнение реакции:** Метиловый спирт реагирует с натрием: \[ \text{C}_2\text{H}_6\text{O} + 2 \text{Na} \rightarrow \text{C}_2\text{H}_5\text{ONa} + \text{NaH} \] Однако, при взаимодействии спирта с щелочью (натрием) выделяется водород: \[ \text{C}_2\text{H}_6\text{O} + 2 \text{Na} \rightarrow \text{C}_2\text{H}_5\text{ONa} + \text{H}_2 \] Это более точное уравнение для реакции с натрием. **Ожидаемый продукт:** - образуется водород H₂ --- **Шаг 2. Определим молярные массы веществ:** - Цет Х₂₆O (метиловый спирт): \[ M(\text{C}_2\text{H}_6\text{O}) = 2 \times 12 + 6 \times 1 + 16 = 46 \text{ г/моль} \] - Натрий (Na): \[ M(\text{Na}) = 23 \text{ г/моль} \] - Водород (H₂): \[ M(\text{H}_2) = 2 \text{ г/моль} \] --- **Шаг 3. Вычислим количество молей спирта и натрия:** - Моли метилового спирта: \[ n(\text{C}_2\text{H}_6\text{O}) = \frac{3,2}{46} \approx 0,0696 \text{ моль} \] - Моли натрия: \[ n(\text{Na}) = \frac{3,2}{23} \approx 0,1391 \text{ моль} \] --- **Шаг 4. Определим, какая из реактивов — лимитирующий реагент.** В уравнении реакции: \[ \text{C}_2\text{H}_6\text{O} + 2 \text{Na} \rightarrow \text{H}_2 \] На 1 моль спирта требуется 2 моль натрия. - Для 0,0696 моль спирта потребуется: \[ 0,0696 \times 2 = 0,1392 \text{ моль натрия} \] - Есть же у нас 0,1391 моль натрия, чуть меньше требуемого. Это означает, что натрий — чуть лимитирующий реагент, он почти полностью расходуется. **Общее заметное:** - натрий полностью «заработан» на реакцию с спиртом — он лимитирующий. --- **Шаг 5. Рассчитаем объем выделяющегося водорода:** Из реакции: \[ 1 \text{ моль } \text{C}_2\text{H}_6\text{O} \ реагирует с 2 моль натрия и выделяет 1 моль H₂. \] Молярное отношение: \[ \text{C}_2\text{H}_6\text{O} : \text{H}_2 = 1 : 1/2 \] или \[ \text{Na} : \text{H}_2 = 2 : 1 \] Количество спирта — 0,0696 моль, соответственно: Молярное количество водорода: \[ n(\text{H}_2) = 0,0696 \text{ моль} \quad (\ поскольку 1 моль спирта дает 0,5 моль водорода ) \] **Количество водорода:** \[ n(\text{H}_2) = 0,0696 \times \frac{1}{2} = 0,0348 \text{ моль} \] --- **Шаг 6. Вычислим объем водорода при н.у.:** Объем 1 моль любого газа при н.у. — 22,4 л. Следовательно, \[ V(\text{H}_2) = 0,0348 \times 22,4 \approx 0,78 \text{ л} \] --- **Ответ:** При реакции метилового спирта с 3,2 г натрия выделится примерно **0,78 литров водорода** (н.у.).