Яку кількість натрію з масовою часткою домішок 20% необхідно використати для отримання 4.48 літрів водню під час його реакції з етанолом?
Сокол
Добро пожаловать! Для решения этой задачи, мы сможем использовать молярные массы и стехиометрию реакций. Давайте приступим.
1. Начнем с расчета массы натрия, необходимой для получения 4.48 литров водорода. Для этого нужно знать молярную массу натрия и его молярную массу.
Молярная масса натрия (Na) составляет 22.99 г/моль.
2. Рассчитаем стехиометрическое соотношение реакции между натрием и этилом.
Уравнение реакции:
2Na + 2C2H5OH -> 2C2H5ONa + H2
Из уравнения видно, что натрий и этиловый спирт реагируют в соотношении 2:2. Это значит, что на одну молекулу натрия приходится одна молекула водорода.
3. Рассчитаем мольные количества веществ, используя исходную информацию о массовой доле.
Пусть общая масса натрия, необходимого для реакции, равна Х граммов. Тогда массовая доля натрия в этой общей массе составляет 20%, то есть 0.2.
Масса натрия в граммах равна произведению общей массы на массовую долю:
Масса натрия = Х * 0.2
Рассчитаем количество молей натрия по формуле:
Количество молей = Масса / Молярная масса
Таким образом, мы получаем:
Количество молей натрия = (Х * 0.2) / 22.99
4. Далее, с помощью стехиометрического соотношения, мы можем рассчитать количество молей водорода.
Количество молей водорода = Количество молей натрия
5. Теперь переведем количество молей водорода в объем.
Объем водорода можно рассчитать с использованием идеального газового закона, PV = nRT, где P - давление, V - объем, n - количество молей, R - универсальная газовая постоянная, T - температура.
Учитывая, что реакция происходит при нормальных условиях (0°C и 1 атм), и поскольку мы хотим рассчитать объем в литрах, мы можем использовать следующую формулу:
Объем = (Количество молей водорода * R * T) / P
При нормальных условиях, универсальная газовая постоянная R = 0.0821 л * атм/(моль * К), температура T = 273 К, и давление P = 1 атм.
Подставив все значения в формулу, мы получим:
Объем = (Количество молей водорода * 0.0821 * 273) / 1
6. Теперь мы можем решить уравнение и найти значение Х, что соответствует массе натрия, которое нам нужно использовать.
Объем = 4.48 литра
Количество молей водорода = (Х * 0.2) / 22.99
Объем = (Количество молей водорода * 0.0821 * 273) / 1
Подставив значения, мы получаем уравнение:
4.48 = ((Х * 0.2) / 22.99) * 0.0821 * 273
После решения этого уравнения, мы найдем значение Х, которое является массой натрия в граммах.
Осуществите расчет и найдите значение Х. Если у вас возникли проблемы или вы застряли на каком-то шаге, не стесняйтесь задать уточняющий вопрос.
1. Начнем с расчета массы натрия, необходимой для получения 4.48 литров водорода. Для этого нужно знать молярную массу натрия и его молярную массу.
Молярная масса натрия (Na) составляет 22.99 г/моль.
2. Рассчитаем стехиометрическое соотношение реакции между натрием и этилом.
Уравнение реакции:
2Na + 2C2H5OH -> 2C2H5ONa + H2
Из уравнения видно, что натрий и этиловый спирт реагируют в соотношении 2:2. Это значит, что на одну молекулу натрия приходится одна молекула водорода.
3. Рассчитаем мольные количества веществ, используя исходную информацию о массовой доле.
Пусть общая масса натрия, необходимого для реакции, равна Х граммов. Тогда массовая доля натрия в этой общей массе составляет 20%, то есть 0.2.
Масса натрия в граммах равна произведению общей массы на массовую долю:
Масса натрия = Х * 0.2
Рассчитаем количество молей натрия по формуле:
Количество молей = Масса / Молярная масса
Таким образом, мы получаем:
Количество молей натрия = (Х * 0.2) / 22.99
4. Далее, с помощью стехиометрического соотношения, мы можем рассчитать количество молей водорода.
Количество молей водорода = Количество молей натрия
5. Теперь переведем количество молей водорода в объем.
Объем водорода можно рассчитать с использованием идеального газового закона, PV = nRT, где P - давление, V - объем, n - количество молей, R - универсальная газовая постоянная, T - температура.
Учитывая, что реакция происходит при нормальных условиях (0°C и 1 атм), и поскольку мы хотим рассчитать объем в литрах, мы можем использовать следующую формулу:
Объем = (Количество молей водорода * R * T) / P
При нормальных условиях, универсальная газовая постоянная R = 0.0821 л * атм/(моль * К), температура T = 273 К, и давление P = 1 атм.
Подставив все значения в формулу, мы получим:
Объем = (Количество молей водорода * 0.0821 * 273) / 1
6. Теперь мы можем решить уравнение и найти значение Х, что соответствует массе натрия, которое нам нужно использовать.
Объем = 4.48 литра
Количество молей водорода = (Х * 0.2) / 22.99
Объем = (Количество молей водорода * 0.0821 * 273) / 1
Подставив значения, мы получаем уравнение:
4.48 = ((Х * 0.2) / 22.99) * 0.0821 * 273
После решения этого уравнения, мы найдем значение Х, которое является массой натрия в граммах.
Осуществите расчет и найдите значение Х. Если у вас возникли проблемы или вы застряли на каком-то шаге, не стесняйтесь задать уточняющий вопрос.
Знаешь ответ?