Какое количество теплоты выделяется при взаимодействии 5 г металлического натрия с водой и при взаимодействии

Тема урока: Количество выделяющейся теплоты при взаимодействии с водой

Разъяснение: При взаимодействии металлического натрия (Na) с водой (H2O) происходит реакция, в результате которой образуется гидроксид натрия (NaOH) и выделяется теплота. Аналогично, при взаимодействии оксида натрия (Na2O) с водой также происходит реакция, в результате которой образуется гидроксид натрия (NaOH) и выделяется теплота.

Оксид натрия можно считать аналогичным гидроксиду натрия в контексте выделяющейся теплоты, поэтому коэффициент пересчета теплоты при взаимодействии оксида натрия можно считать равным 1.

Теплоту реакции можно рассчитать используя уравнение q = m * c * ΔT, где q - количество теплоты, m - масса вещества, c - удельная теплоемкость вещества, ΔT - изменение температуры.

Согласно таблицам стандартных теплообразования, значение стандартной энтальпии образования гидроксида натрия (NaOH) равно -470,7 кДж/моль.

Демонстрация:

1. Взаимодействие 5 г металлического натрия с водой:
Масса Na = 5 г
Рассчитаем количество вещества Na по формуле n = m/M, где m - масса вещества, M - молярная масса вещества.
M(Na) = 22,99 г/моль
n(Na) = 5 г / 22,99 г/моль = 0,217 моль
Согласно уравнению реакции: 2 Na + 2 H2O → 2 NaOH + H2
Коэффициент пересчета для NaOH: 2
Теплота реакции q1 = 2 * n(Na) * -470,7 кДж/моль

2. Взаимодействие 10 г оксида натрия с водой:
Масса Na2O = 10 г
Рассчитаем количество вещества Na2O по формуле n = m/M, где m - масса вещества, M - молярная масса вещества.
M(Na2O) = 61,98 г/моль
n(Na2O) = 10 г / 61,98 г/моль = 0,161 моль
Коэффициент пересчета для NaOH: 1
Теплота реакции q2 = n(Na2O) * -470,7 кДж/моль

Совет: При решении подобных задач рекомендуется расставлять коэффициенты пересчета в соответствии с уравнением реакции и рассчитывать количество вещества с помощью формулы n = m/M. Чтобы найти количество теплоты, используйте уравнение q = m * c * ΔT.

Дополнительное упражнение: Какое количество теплоты выделяется при взаимодействии 8 г металлического калия с водой? Коэффициент пересчета теплоты для образующегося гидроксида калия (KOH) равен -493,5 кДж/моль.