Дано:
Масса натрия = 4.6 г
Найти:
Объем водорода, образующегося при реакции замещения.
Решение:
1. Найдем количество вещества натрия (n) по формуле:
n = масса / молярная масса
Молярная масса Na = 22.99 г/моль
n = 4.6 г / 22.99 г/моль ≈ 0.20 моль
2. Рассмотрим уравнение реакции замещения:
2Na + 2H2O → 2NaOH + H2
3. Из уравнения видно, что каждые две молекулы натрия выделяют одну молекулу водорода.
Таким образом, количество молекул водорода будет равно половине количества молекул натрия.
4. Найдем количество молекул водорода:
Количество молекул водорода = 0.20 моль / 2 = 0.10 моль
5. Для дальнейших рассчетов используем уравнение состояния идеального газа:
PV = nRT
6. Объем водорода можно найти, зная количество молекул и условия стандартных условий (нормальные условия температуры и давления, Н.У.):
P = 1 атм = 101325 Па
T = 273.15 К
V = nRT / P
V = 0.10 моль * 8.314 Па*м^3/(моль*К) * 273.15 К / 101325 Па ≈ 0.224 л
Ответ:
Объем водорода, образующегося при реакции замещения с водой при использовании 4.6 г натрия, составляет примерно 0.224 л.