Какое количество граммов лития должно взаимодействовать с водой, чтобы выделить объем водорода, равный объему водорода

Чтобы решить эту задачу, нам необходимо использовать концепцию молярного эквивалента. Молярный эквивалент (Э) - это масса вещества, взаимодействующая с водой при образовании 1 литра водорода.

Сначала мы должны найти количество молей натрия (\(n_{Na}\)), использованного в реакции. Для этого мы делим заданную массу натрия на его относительную атомную массу:

\[n_{Na} = \frac{m_{Na}}{M_{Na}}\]

Где \(m_{Na}\) - масса натрия (69 г), а \(M_{Na}\) - относительная атомная масса натрия (22,99 г/моль).

Подставляя значения, получаем:

\[n_{Na} = \frac{69 \ г}{22,99 \ г/моль} ≈ 3 \ моль \ натрия\]

Теперь мы можем найти объем водорода, образованного при реакции с натрием. Для этого мы умножаем количество молей натрия на мольный объем водорода (\(V_{H_2}\)):

\[V_{H_2} = n_{Na} \times V_{H_2}\]

Здесь \(V_{Na}\) - это мольный объем водорода, равный 22,4 литра на моль водорода.

Подставляя значения, получаем:

\[V_{H_2} = 3 \ моль \times 22,4 \ л/моль ≈ 67,2 \ литра \ водорода\]

Теперь мы знаем, что объем водорода, полученного при реакции с натрием, равен 67,2 литра. Нам нужно найти массу лития (\(m_{Li}\)), которая даст такой же объем водорода. Чтобы это сделать, мы должны использовать массу лития (\(m_{Li}\)) и относительную атомную массу лития (\(M_{Li}\)), чтобы найти количество молей лития (\(n_{Li}\)), которое можно найти из задачи:

\[n_{Li} = \frac{m_{Li}}{M_{Li}}\]

Подставляя значения, получаем:

\[n_{Li} = \frac{m_{Li}}{7 \ г/моль}\]

Теперь нам нужно найти массу лития (\(m_{Li}\)), которая даст тот же объем водорода, что и при реакции с натрием. Для этого мы должны использовать найденное количество молей лития (\(n_{Li}\)) и мольный объем водорода (\(V_{H_2}\)):

\[V_{H_2} = n_{Li} \times V_{H_2}\]

Теперь мы можем найти массу лития (\(m_{Li}\)):

\[m_{Li} = n_{Li} \times M_{Li}\]

Подставляя значения, получаем:

\[m_{Li} = \left(\frac{m_{Li}}{7 \ г/моль}\right) \times 7 \ г/моль ≈ m_{Li}\]

Таким образом, масса лития (\(m_{Li}\)), которая должна взаимодействовать с водой, чтобы выделить объем водорода, равный объему водорода, полученному при реакции 69 г натрия с водой, равна 69 г.