Какой объем водорода может быть получен при взаимодействии 46 г натрия с этанолом, если выход составляет 90 % от теоретически возможного? Пожалуйста, приведите решение.

Химия 11 класс Реакции металлов с органическими веществами объём водорода взаимодействие натрия с этанолом выход 90% расчет химической реакции 46 г натрия химия 11 класс Новый

Для решения этой задачи нам необходимо выполнить несколько шагов:

1. Определить реакцию между натрием и этанолом.
2. Вычислить количество натрия, которое у нас есть.
3. Определить теоретически возможный объем водорода.
4. Учитывать выход реакции.

Теперь давайте подробно рассмотрим каждый шаг.

1. Определяем реакцию:

Натрий (Na) реагирует с этанолом (C2H5OH) с образованием этилата натрия (C2H5ONa) и водорода (H2). Уравнение реакции выглядит следующим образом:

2 Na + 2 C2H5OH → 2 C2H5ONa + H2

2. Вычисляем количество натрия:

Молярная масса натрия (Na) составляет примерно 23 г/моль. Мы имеем 46 г натрия. Теперь найдем количество молей натрия:

Количество молей Na = Масса Na / Молярная масса Na = 46 г / 23 г/моль = 2 моль.

3. Определяем теоретически возможный объем водорода:

Согласно уравнению реакции, 2 моль натрия дают 1 моль водорода. То есть, 2 моль Na произведут 1 моль H2. У нас 2 моль Na, следовательно:

Количество водорода (H2) = 2 моль Na * (1 моль H2 / 2 моль Na) = 1 моль H2.

При нормальных условиях (0°C и 1 атм) 1 моль газа занимает объем 22.4 л. Таким образом, теоретически возможный объем водорода:

Объем H2 = 1 моль * 22.4 л/моль = 22.4 л.

4. Учитываем выход реакции:

Выход реакции составляет 90% от теоретически возможного. Таким образом, фактический объем водорода будет:

Фактический объем H2 = Теоретический объем H2 * Выход = 22.4 л * 0.90 = 20.16 л.

Ответ: Объем водорода, который может быть получен при взаимодействии 46 г натрия с этанолом, составляет 20.16 литров.