Дано:
- Масса лития (m_Li) = 1.10 г = 1.10 * 10^-3 кг.
- Молярная масса лития (M_Li) ≈ 6.94 г/моль = 6.94 * 10^-3 кг/моль.
- Реакция: Li + H2O → LiOH + 0.5 H2 ↑.
Найти: массу натрия (m_Na), при растворении которого выделится столько же водорода, как и при растворении лития.
Решение:
1. Сначала найдем количество вещества лития (n_Li):
n_Li = m_Li / M_Li
n_Li = (1.10 * 10^-3 kg) / (6.94 * 10^-3 kg/mol)
n_Li ≈ 0.158 моль.
2. По уравнению реакции видно, что 1 моль лития выделяет 0.5 моль водорода. Следовательно, количество выделившегося водорода (n_H2) при растворении лития:
n_H2 = 0.5 * n_Li
n_H2 = 0.5 * 0.158 моль
n_H2 ≈ 0.079 моль.
3. Теперь определим количество натрия, необходимое для выделения такого же объема водорода:
Реакция: 2 Na + 2 H2O → 2 NaOH + H2 ↑, где 2 моль натрия выделяют 1 моль водорода.
Таким образом, 1 моль водорода требует 2 моль натрия:
n_Na = 2 * n_H2
n_Na = 2 * 0.079 моль
n_Na ≈ 0.158 моль.
4. Найдем массу натрия (m_Na):
Молярная масса натрия (M_Na) ≈ 22.99 г/моль = 22.99 * 10^-3 кг/моль.
m_Na = n_Na * M_Na
m_Na = 0.158 моль * (22.99 * 10^-3 kg/mol)
m_Na ≈ 0.00363 кг = 3.63 г.
Ответ:
При растворении натрия массой примерно 3.63 г выделится такое же количество водорода, как и при растворении лития массой 1.10 г.