Дано:
- Масса натрия (Na) = 23 г
- Молярная масса натрия (Na) = 23 г/моль
- Молярная масса водорода (H2) = 2 г/моль
- Реакция: 2Na + H2SO4 → Na2SO4 + H2↑
Найти:
- Объём водорода (H2), образующегося в результате реакции, при нормальных условиях (н.у.)
Решение:
- Сначала найдем количество вещества натрия (n(Na)):
- n(Na) = масса / молярная масса = 23 г / 23 г/моль = 1 моль
- По уравнению реакции видно, что 2 моль натрия реагируют с 1 моль серной кислоты (H2SO4) и образуют 1 моль водорода (H2). Таким образом, 1 моль натрия даст:
- n(H2) = 1 моль Na * (1 моль H2 / 2 моль Na) = 0.5 моль H2
- Теперь найдем объём водорода при нормальных условиях. По закону Авогадро, 1 моль газа занимает 22.4 литра:
- Объём H2 = n(H2) * 22.4 л/моль = 0.5 моль * 22.4 л/моль = 11.2 л
Ответ: В результате реакции замещения 23 г натрия с серной кислотой образуется 11.2 литра водорода при нормальных условиях.