Какой объем водорода (н у.) получится при взаимодействии 2 моль металлического натрия с 96% (по массе) ратвором этанола в воде (V=100 мл, плотность d=0,8 г/мл).
Answers & Comments
nateonarstitsaВ условии задачи даны количества обоих реагентов - это верный признак того, что какой-нибудь из них находится в избытке. Найдем массу этанола, введенного в реакцию: m(раствора) = V х d = 100 мл х 0,8 г/мл = 80 г m(C2H5OH) = {m(раствора) х w%} : 100% = 80 г х 0,96 = 76,8 г (1) 2C2H5OH + 2Na = 2C2H5ONa + H2 на 2 моль этанола -- 2 моль натрия -- 1 моль водорода Найдем заданное количество этанола в моль: n(C2H5OH) = m(C2H5OH) / M(C2H5OH) = 76,84 г : 46 г/моль = 1,67 моль Поскольку заданное количество натрия составляло 2 моль, натрий в нашей задаче присутствует в избытке. Поэтому объем выделенного водорода будет определяться количеством этанола: n1(H2) = 1/2 n(C2H5OH) = 1/2 х 1,67 моль = 0,835 моль V1(H2) = n1(H2) х VM = 0,835 моль х 22,4 л/моль = 18,7 л Но это еще не окончательный ответ. Будьте внимательны! Вода, содержащаяся в растворе спирта, тоже реагирует с натрием с выделением водорода. Найдем массу воды:
m(H2O) = {m(раствора) х w%} : 100% = 80 г х 0,04 = 3,2 г n(H2O) = m(H2O)/M(H2O) = 3,2 г : 18 г/моль = = 0,178 моль (2) 2H2O + 2Na = 2NaOH + H2 на 2 моль воды -- 2 моль натрия -- 1 моль водорода Количество натрия, оставшееся неизрасходованным после реакции с этанолом, составит: n(Na, остаток) = 2 моль - 1,67 моль = 0,33 моль Таким образом, и по сравнению с заданным количеством воды (0,178 моль) натрий все равно оказывается в избытке. Найдем количество и объем водорода, выделившегося по реакции (2):
n2(H2) = 1/2 n(H2O) = 1/2 х 0,178 моль = 0,089 моль V2(H2) = n2(H2) х VM = 0,089 моль х 22,4 л/моль = 1,99 л Общий объем водорода: V(H2) = V1(H2) + V2(H2) = 18,7 л+ 1,99 л = 20,69 л Ответ:V(H2) = 20,69 л
Все понимаю, но тут: n1(H2) = 1/2 n(C2H5OH) = 1/2 х 1,67 моль = 0,835 моль
Answers & Comments
m(раствора) = V х d = 100 мл х 0,8 г/мл = 80 г
m(C2H5OH) = {m(раствора) х w%} : 100% = 80 г х 0,96 = 76,8 г
(1) 2C2H5OH + 2Na = 2C2H5ONa + H2
на 2 моль этанола -- 2 моль натрия -- 1 моль водорода
Найдем заданное количество этанола в моль:
n(C2H5OH) = m(C2H5OH) / M(C2H5OH) = 76,84 г : 46 г/моль = 1,67 моль
Поскольку заданное количество натрия составляло 2 моль, натрий в нашей задаче присутствует в избытке. Поэтому объем выделенного водорода будет определяться количеством этанола:
n1(H2) = 1/2 n(C2H5OH) = 1/2 х 1,67 моль = 0,835 моль
V1(H2) = n1(H2) х VM = 0,835 моль х 22,4 л/моль = 18,7 л
Но это еще не окончательный ответ. Будьте внимательны!
Вода, содержащаяся в растворе спирта, тоже реагирует с натрием с выделением водорода.
Найдем массу воды:
m(H2O) = {m(раствора) х w%} : 100% = 80 г х 0,04 = 3,2 г
n(H2O) = m(H2O)/M(H2O) = 3,2 г : 18 г/моль = = 0,178 моль
(2) 2H2O + 2Na = 2NaOH + H2
на 2 моль воды -- 2 моль натрия -- 1 моль водорода
Количество натрия, оставшееся неизрасходованным после реакции с этанолом, составит:
n(Na, остаток) = 2 моль - 1,67 моль = 0,33 моль
Таким образом, и по сравнению с заданным количеством воды (0,178 моль) натрий все равно оказывается в избытке.
Найдем количество и объем водорода, выделившегося по реакции (2):
n2(H2) = 1/2 n(H2O) = 1/2 х 0,178 моль = 0,089 моль
V2(H2) = n2(H2) х VM = 0,089 моль х 22,4 л/моль = 1,99 л
Общий объем водорода:
V(H2) = V1(H2) + V2(H2) = 18,7 л+ 1,99 л = 20,69 л
Ответ:V(H2) = 20,69 л
Все понимаю, но тут: n1(H2) = 1/2 n(C2H5OH) = 1/2 х 1,67 моль = 0,835 моль