Каков процентный выход продукта реакции при взаимодействии 0,9 моль натрия с водой, если собрано 6,32 литра водорода?

Предмет вопроса: Реакции между металлом и водой

Пояснение:

Когда металл взаимодействует с водой, образуется водородный газ. В данной задаче натрий взаимодействует с водой, образуя водород. Процесс обозначается следующим уравнением реакции:

2Na + 2H2O → 2NaOH + H2

На основе данного уравнения реакции можно сделать следующие выводы:

1) Каждая моль натрия взаимодействует с 2 молью воды;
2) При этом образуется 2 моль гидроксида натрия (NaOH) и 1 моль водорода (H2).

Для решения задачи необходимо использовать пропорцию между количеством водорода и натрия:

(1 моль Na / 2 моль H2) = (0,9 моль Na / X моль H2)

Где X - искомое количество моль водорода.

Решая данную пропорцию, получаем:

X = (2 моль H2 * 0,9 моль Na) / 1 моль Na = 1,8 моль H2

Теперь, чтобы найти объем водорода (в литрах), необходимо использовать соотношение:

1 моль газа = 22,4 литра

Таким образом, объем водорода составит:

1,8 моль H2 * 22,4 литра/моль = 40,32 литра H2

Далее, для нахождения процентного выхода продукта реакции, необходимо поделить объем собранного водорода на теоретически возможный объем водорода:

Процентный выход = (6,32 литра H2 / 40,32 литра H2) * 100% ≈ 15,68%

Пример:
Таким образом, процентный выход продукта реакции при взаимодействии 0,9 моль натрия с водой составляет около 15,68%.

Совет:
Чтобы лучше понять данную тему, рекомендуется изучить процесс реакции между металлом и водой, знать уравнения реакции и основные понятия, такие как моль и процентный выход продукта.

Закрепляющее упражнение:
Если 1,5 моль цинка реагирует с водой и образуется 40 литров водорода, какой процентный выход продукта реакции будет?

Тема вопроса: Процентный выход продукта реакции

Инструкция:
Процентный выход продукта реакции - это величина, которая показывает, какая часть исходных веществ перешла в продукты реакции. Он выражается в процентах.

Для решения данной задачи, мы должны использовать уравнение реакции между натрием и водой, которое выглядит следующим образом:

2Na + 2H2O → 2NaOH + H2

Из уравнения видно, что между 2 молями Na и 2 молями H2O образуется 2 моля NaOH и 1 моль H2.

Мы знаем, что собрано 6,32 литра водорода. Чтобы найти количество воды, взаимодействовавшей с натрием, нужно применить соотношение между числом молей и объемом газа. Величина 1 моль газа занимает примерно 22,4 литра при стандартных условиях.

Рассчитаем количество молей воды:

Объем водорода (л) × (1 моль/22,4 л) = количество молей

6,32 л × (1 моль/22,4 л) = 0,282 моль

Таким образом, в процессе реакции взаимодействовало 0,282 моля воды.

Теперь мы можем рассчитать процентный выход продукта реакции:

Процентный выход = (количество молей H2, собранных / количество молей H2, образовавшихся) × 100%

Процентный выход = (0,282 моль H2 / 1 моль H2) × 100% = 28,2%

Таким образом, процентный выход продукта реакции при взаимодействии 0,9 моля натрия с водой составляет 28,2%.

Совет:
Для более легкого понимания данного типа задач рекомендуется усвоить принципы стехиометрии и уметь преобразовывать массу вещества в количество молей с помощью молярной массы.

Закрепляющее упражнение:
Сколько молей продукта образуется при реакции 1,5 моль алюминия с хлорной кислотой HCl, если известно, что алюминий полностью реагирует? (Уравнение реакции: 2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2)