Натрий реагирует с фенолом по следующему уравнению:
2 Na + 2 C6H5OH -> 2 NaOC6H5 + H2
Из уравнения видно, что 2 молекулы натрия реагируют с 2 молекулами фенола и образуют 2 молекулы натриевого фенолата (NaOC6H5) и 1 молекулу водорода (H2).
Для решения задачи, мы должны определить количество натрия, которое участвовало в реакции.
Масса натрия, указанная в задаче, равна 4,6 г.
Чтобы найти количество вещества натрия, мы используем формулу:
моль = масса / молярная масса
Молярная масса натрия (Na) равна 22,99 г/моль. Подставляя значения в формулу, мы получаем:
моль натрия = 4,6 г / 22,99 г/моль ≈ 0,20 моль (округлим до двух знаков после запятой)
Теперь, учитывая уравнение реакции, мы знаем, что 2 молей натрия дают 1 моль водорода.
Таким образом, для 0,20 моль натрия, количество водорода будет:
моль водорода = 0,20 моль x (1 моль H2 / 2 моль Na) ≈ 0,10 моль (округлим до двух знаков после запятой)
Для того чтобы найти объем выделившегося водорода, мы должны использовать уравнение состояния идеального газа:
V = nRT / P
где V - объем газа, n - количество вещества газа, R - универсальная газовая постоянная (8,3145 Дж/(моль•К)), T - температура в Кельвинах, P - давление газа.
Задача не указывает значения давления и температуры, поэтому мы не можем точно вычислить объем. Однако, мы можем предположить, что реакция происходила при стандартных условиях - комнатная температура (около 298 K) и давление 1 атмосфера (около 101,3 кПа).
Используя эти значения, мы можем рассчитать объем водорода:
V = 0,10 моль x 8,3145 Дж/(моль•К) x 298 K / 101,3 кПа
V ≈ 2,43 л (округляем до двух знаков после запятой)
Таким образом, объем водорода, выделившегося в реакции, составляет около 2,43 л.
