2. При взаимодействии натрия массой 11,5 г с водой получили водород объемом 4,2 л (н.у.). Вычислите практический выход газа в%
Условие:
- При взаимодействии натрия массой 11,5 г с водой получили водород объемом 4,2 л (н.у.). Вычислите практический выход газа в%
Решение:
Для решения этой задачи, нам необходимо знать химическую реакцию между натрием и водой. Реакция натрия с водой приводит к образованию гидроксида натрия и выделению водорода:
2Na + 2H2O -> 2NaOH + H2
Из уравнения реакции видно, что каждые 2 моль натрия реагируют с 2 молями воды, образуя 1 моль водорода. Таким образом, мольное соотношение между натрием и водородом равно 2:1.
Для вычисления практического выхода газа в процентах, мы должны сравнить количество газа, которое мы получили, с теоретическим количеством газа, которое можно получить, и выразить это в процентах.
Масса натрия, которую мы использовали, составляет 11,5 г. Чтобы вычислить количество молей натрия, мы должны разделить массу на молярную массу натрия. Молярная масса натрия равна 22,99 г/моль.
Количество молей натрия = масса натрия / молярная масса натрия Количество молей натрия = 11,5 г / 22,99 г/моль Количество молей натрия ≈ 0,5 моль
Так как мольное соотношение между натрием и водородом равно 2:1, то количество молей водорода будет равно половине количества молей натрия.
Количество молей водорода = 0,5 моль / 2 Количество молей водорода = 0,25 моль
Теперь мы можем вычислить объем водорода, используя идеальный газовый закон. При нормальных условиях (н.у.), 1 моль газа занимает объем 22,4 л.
Объем водорода = количество молей водорода * объем 1 моля водорода Объем водорода = 0,25 моль * 22,4 л/моль Объем водорода ≈ 5,6 л
Теперь мы можем вычислить практический выход газа в процентах, сравнивая полученный объем газа с теоретическим объемом газа.
Практический выход газа = (объем полученного газа / теоретический объем газа) * 100% Практический выход газа = (4,2 л / 5,6 л) * 100% Практический выход газа ≈ 75%
Таким образом, практический выход газа составляет около 75%.