Сколько объема (нормальных условий) водорода выделено в результате реакции кремния с раствором гидроксида натрия, если образовалось 0,4 моль соли?
Сердце_Сквозь_Время
Чтобы решить данную задачу, мы должны знать соотношение между реагентами и продуктами реакции. Для реакции кремния с гидроксидом натрия происходит следующая реакция:
\[Si + 2NaOH \rightarrow Na_2SiO_3 + H_2\]
Из уравнения реакции видно, что на каждый моль кремния образуется один моль водорода. Таким образом, если образовалось 0,4 моль соли, то было потребовано 0,4 моль кремния, а, следовательно, такое же количество молей водорода.
Теперь мы можем вычислить объем водорода при нормальных условиях, используя уравнение состояния идеального газа \(PV = nRT\), где P - давление газа, V - его объем, n - количество вещества в молях, R - универсальная газовая постоянная (0,0821 л·атм/(моль·К)), T - температура газа в Кельвинах.
Учитывая, что условия нормальные, температура составляет 273,15 К, и давление равно 1 атмосфере (1 атм), тогда уравнение примет вид:
\[V = \frac{{n \cdot R \cdot T}}{P} = \frac{{0,4 \cdot 0,0821 \cdot 273,15}}{{1}}\]
Подставляя значения и выполняя вычисления, получаем:
\[V = 8,46 \, л\]
Таким образом, объем водорода, выделенного в результате реакции кремния с гидроксидом натрия при нормальных условиях, составляет 8,46 литра.
\[Si + 2NaOH \rightarrow Na_2SiO_3 + H_2\]
Из уравнения реакции видно, что на каждый моль кремния образуется один моль водорода. Таким образом, если образовалось 0,4 моль соли, то было потребовано 0,4 моль кремния, а, следовательно, такое же количество молей водорода.
Теперь мы можем вычислить объем водорода при нормальных условиях, используя уравнение состояния идеального газа \(PV = nRT\), где P - давление газа, V - его объем, n - количество вещества в молях, R - универсальная газовая постоянная (0,0821 л·атм/(моль·К)), T - температура газа в Кельвинах.
Учитывая, что условия нормальные, температура составляет 273,15 К, и давление равно 1 атмосфере (1 атм), тогда уравнение примет вид:
\[V = \frac{{n \cdot R \cdot T}}{P} = \frac{{0,4 \cdot 0,0821 \cdot 273,15}}{{1}}\]
Подставляя значения и выполняя вычисления, получаем:
\[V = 8,46 \, л\]
Таким образом, объем водорода, выделенного в результате реакции кремния с гидроксидом натрия при нормальных условиях, составляет 8,46 литра.
Знаешь ответ?