Каков объем газа, образовавшегося при реакции избытка металлического натрия с 16,42 г 56%-го раствора эталона?

Химия: Реакции веществ. Расчеты объемов газов

Объяснение: Для решения данной задачи, нам необходимо использовать химические уравнения и законы сохранения вещества и объема газа. Первым шагом, мы должны записать уравнение реакции между натрием и эталоном:

2Na + 2C2H5OH -> 2C2H5ONa + H2

Из уравнения видно, что при реакции образуется водород (Н2) газ. Мы можем использовать закон Дальтона для вычисления объема образовавшегося газа. Согласно этому закону, смесь газов будет иметь давление, равное сумме давлений каждого компонента.

Для расчета объема водорода, мы должны определить его количество вещества (моль). Мы знаем массу эталона и его концентрацию в растворе, поэтому можем вычислить количество вещества эталона, используя формулу:

Количество вещества = масса / молярная масса

Молярная масса эталона (C2H5OH) равна сумме атомных масс его элементов (12,01 г/моль углерода + 1,01 г/моль водорода + 16,00 г/моль кислорода) + молярная масса натрия (22,99 г/моль) = 46,07 г/моль

Теперь, используя массу эталона и его концентрацию (56%), мы можем найти количество вещества эталона:

Количество вещества эталона = масса эталона * концентрация / молярная масса эталона

Количество вещества эталона = 16,42 г * 0,56 / 46,07 г/моль ≈ 0,2 моль

Так как у нас избыток металлического натрия, то он полностью реагирует с эталоном. Следовательно, каждый моль металлического натрия реагирует с одним моль эталона и образует один моль водорода.

Объем газа можно рассчитать, используя идеальный газовый закон. Для этого мы должны знать температуру и давление. Допустим, температура составляет 273 К, а давление - 1 атмосфера.

Объем газа = количество вещества газа * газовая постоянная * температура / давление

Объем газа = 0,2 моль * 0,0821 л * атм/(моль * К) * 273 К / 1 атмосфера

Объем газа ≈ 4,46 л

Таким образом, объем газа, образовавшегося при реакции, составит около 4,46 л.

Совет: Для лучшего понимания задачи, вам может быть полезно вспомнить основные понятия химических реакций, такие как балансировка уравнений и расчет объема газа с использованием закона Дальтона и закона Гей-Люссака.

Дополнительное упражнение: Какой объем водорода (H2) газа образуется при полном взаимодействии 3 моль натрия (Na) с избытком воды (H2O)? (Предполагается нормальные условия: 273 K и 1 атмосфера давления)