Question

При взаимодействии натрия количеством вещества 11,5 г с водой получили водород объёмом 4,2 л ( н.у) Вычислите практический выход газа(%)

Answer 1

Чтобы решить эту задачу, нам необходимо использовать стехиометрический расчет на основе уравнения реакции между натрием и водой.

Сначала, составим уравнение реакции. Натрий взаимодействует с водой, образуя гидроксид натрия и высвобождая водород:

2Na + 2H₂O -> 2NaOH + H₂

Из уравнения видно, что каждые 2 молекулы натрия образуют 1 молекулу водорода. Теперь мы можем перейти от количества вещества натрия к количеству вещества водорода:

11.5 г Na * (1 моль Na / 23 г Na) * (1 моль H₂ / 2 моль Na) = 0.25 моль H₂

Теперь мы знаем, что количество вещества водорода равно 0.25 моль.

Теперь воспользуемся идеальным газовым законом, чтобы найти объем водорода. Уравнение идеального газового закона:

PV = nRT

Где P - давление газа, V - объем, n - количество вещества газа, R - универсальная газовая постоянная и T - температура в градусах Кельвина.

Для нас, давление P и температуру T можно принять в стандартных условиях (н.у), а универсальную газовую постоянную R примем равной 0.0821 л * атм / (моль * К).

Теперь мы можем найти объем водорода:

V = (nRT) / P
V = (0.25 моль * 0.0821 л * атм / (моль * К) * 273 К) / 1 атм
V ≈ 5.61 л

Таким образом, мы получили объем водорода равным 5.61 л.

Теперь можно вычислить практический выход газа в процентах:

Выход газа (%) = (Практический объем газа / Теоретический объем газа) * 100%
Выход газа (%) = (4.2 л / 5.61 л) * 100%
Выход газа (%) ≈ 74.92%

Практический выход газа составляет около 74.92%.