Взаємодія натрію кількістю речовини 0,2 моля з водою призвела до утворення 1,916 літрів водню. Вирахувати вихід

Для решения данной задачи нам нужно вычислить объем образовавшегося водорода при взаимодействии натрия с водой.

Для начала давайте составим уравнение реакции, предполагая, что образовался гидроксид натрия (NaOH) и высвободился водород (H2). Уравнение реакции будет выглядеть так:

\[2Na + 2H_2O --> 2NaOH + H2\]

Коэффициенты перед веществами указывают на количество молей данного вещества, участвующего в реакции. Так как в задаче указано, что было потребовано 0,2 моль натрия, мы отражаем это в уравнении с помощью коэффициента 2 перед Na.

Теперь мы можем использовать уравнение реакции для определения, сколько молей водорода образуется от 0,2 моль натрия. Поскольку коэффициент перед H2 равен 1, это означает, что число молей водорода также будет равно 0,2 моль.

Затем мы можем использовать соотношение между объемом газов и числом молей, которое называется уравнением состояния идеального газа (PV = nRT). Очень удобно использовать уравнение в форме \(V = \frac{nRT}{P}\), где V - объем газа, n - число молей газа, R - универсальная газовая постоянная, T - температура в Кельвинах, P - давление.

В данной задаче нам даны нормальные условия (0°C или 273.15 K и стандартное атмосферное давление), поэтому мы можем использовать следующие значения: T = 273.15 K и P = 1 атм. Значение универсальной газовой постоянной R равно 0.0821 атм*л/(моль*К).

Подставим значения в формулу \(V = \frac{nRT}{P}\):

\[V = \frac{0.2 \cdot 0.0821 \cdot 273.15}{1}\]

После вычислений получаем:

\[V = 4.488 \, л\]

Итак, объем водорода составляет 4.488 литров при нормальных условиях.