Дано: m(Na)=6,9 г, V(C2H5OH)=115 мл, ρ(C2H5OH)=0,80 г/мл
Найти: V(H2)—?
Решение
1. Рассчитываем массу этилового спирта:
m(C2H5OH)=V(C2H5OH)•ρ(C2H5OH)=115 мл•0,80 г/мл=92 г
2. Количество вещества натрия и спирта рассчитываем по формуле: n=m/M, где M ― молярная масса.
M(Na)=23 г/моль, M(C2H5OH)=46 г/моль
n(Na)=m(Na)/M(Na)=6,9 г : 23 г/моль=0,3 моль
n(C2H5OH)=m(C2H5OH)/M(C2H5OH)=92 г : 46 г/моль=2 моль
3. Составим химическое уравнение:
2Na + 2C2H5OH = 2C2H5ONa + H2↑
По уравнению реакции 2 моль натрия реагируют с 2 моль этилового спирта, поэтому с 0,3 моль натрия прореагирует одиноковое количество вещества спирта, то есть 0,3 моль. По условию задачи имеем 2 моль этилового спирта, следовательно спирт взят в избытке, он реагирует не полностью, поэтому расчеты будем проводить по данным натрия.
По уравнению реакции n(Na):n(H2)=2:1, количество вещества водорода в 2 раза меньше количества вещества натрия, поэтому
n(H2)=n(C2H5OH):2=0,3 моль:2=0,15 моль
4. Вычисляем объём водорода в количестве вещества 0,15 моль по формуле: V=n•VM, где VM ― молярный объём.
n(H2)=n(H2)•VM=0,15 моль • 22,4 л/моль=3,36 л
Ответ: 3,36 л