Какова масса выделившегося газа (в мг), когда 345 мг натрия полностью растворились в смеси воды, метанола и бутанола-1?

Содержание вопроса: Вычисление массы выделившегося газа при реакции образования метанола

Разъяснение: Для решения этой задачи, необходимо знать химическое уравнение реакции образования метанола. Реакция может быть записана следующим образом:

Na + H2O + CH3OH + C4H10O → CH3OH + H2 + C4H8

Из данного уравнения видно, что натрий (Na) реагирует с водой (H2O), метанолом (CH3OH) и бутанолом-1 (C4H10O), образуя метанол (CH3OH), водород (H2) и бутен (C4H8).

Масса натрия (Na), указанная в задаче, равна 345 мг. Чтобы найти массу выделенного газа (H2), нужно определить его количество вещества (в молях) и затем умножить на его молярную массу, чтобы найти массу в граммах. Затем эту массу можно перевести в миллиграммы (мг), умножив на 1000.

Для расчета количества вещества газа (H2) используется коэффициент, указанный в химическом уравнении. В данном случае, мольный коэффициент для газа (H2) равен 1. Это означает, что при каждом моле реагентов образуется одна моль газа (H2).

Используем следующий расчет: первым шагом, используя массу натрия (Na), мы определяем количество вещества (в молях) натрия (Na). Затем, используя соотношение коэффициентов, мы определяем количество молярного газа (H2), образованного в реакции. Наконец, умножаем количество молярного газа (H2) на его молярную массу и конвертируем в миллиграммы (мг).

Например:

Масса натрия (Na) = 345 мг

Молярная масса газа (H2) = 2 г/моль

Molar mass of H2 = 2 g/mol

Вычислим количество молярного газа (H2):

Moles of Na = (345 mg / 22.99 g/mol) = 15.0 mol

Moles of H2 = Moles of Na * (1 mol H2 / 2 mol Na) = 7.50 mol

Вычислим массу выделенного газа (H2):

Mass of H2 = Moles of H2 * Molar mass of H2 = (7.50 mol) * (2 g/mol) = 15.0 g

Mass of H2 in mg = Mass of H2 * (1000 mg/g) = 15000 mg

Таким образом, масса выделившегося газа составляет 15000 мг.

Совет: При решении подобных задач всегда следите за правильным применением коэффициентов в химическом уравнении и калькуляторами для расчета масс и количества вещества.

Упражнение: Какова масса выделившегося газа (в граммах), когда 200 мг калия полностью растворились в смеси воды, метанола и бутанола-1? (Химическое уравнение: K + H2O + CH3OH + C4H10O → CH3OH + H2 + C4H9K)