дано:
- масса воды = 15 г
- молярная масса воды (H2O) = 18 г/моль
найти:
в каком случае выделится больше водорода — при реакции с одновалентным металлом или с двухвалентным металлом.
решение:
1. Рассчитаем количество молей воды:
n(H2O) = m(H2O) / M(H2O) = 15 г / 18 г/моль = 0,833 моль.
2. Рассмотрим реакции с одновалентным и двухвалентным металлами:
а) Реакция с одновалентным металлом (например, натрий Na):
2 Na + 2 H2O → 2 NaOH + H2 ↑
Из уравнения видно, что 2 моль натрия реагируют с 2 молями воды, образуя 1 моль водорода. Таким образом, на 1 моль воды выделяется 1/2 моль водорода.
Количество водорода, выделяющегося из 0,833 моль воды:
n(H2) = 0,833 моль H2O * (1/2) = 0,4165 моль H2.
б) Реакция с двухвалентным металлом (например, кальций Ca):
Ca + 2 H2O → Ca(OH)2 + H2 ↑
В этом случае 1 моль кальция реагирует с 2 молями воды, образуя 1 моль водорода. На 2 моли воды выделяется 1 моль водорода.
Количество водорода, выделяющегося из 0,833 моль воды:
n(H2) = 0,833 моль H2O * (1/2) = 0,4165 моль H2.
3. Сравним результаты:
- В обоих случаях при 15 г воды выделяется одинаковое количество водорода: 0,4165 моль H2.
ответ:
При реакции с водой массой 15 г в обоих случаях (с одновалентным и двухвалентным металлом) выделится одинаковое количество водорода.