Чтобы решить эту задачу, нам нужно использовать закон сохранения массы и уравнение реакции между натрием и соляной кислотой. Сначала запишем уравнение реакции:
2Na + 2HCl → 2NaCl + H2↑
Теперь давайте разберем шаги решения:
- Определим количество вещества натрия (Na). Для этого используем формулу:
- где n - количество вещества, m - масса вещества, M - молярная масса. Молярная масса натрия (Na) составляет примерно 23 г/моль.
- Подставим значения:
- n(Na) = 4,6 г / 23 г/моль ≈ 0,2 моль
Теперь мы знаем, что у нас есть 0,2 моль натрия.
- Определим, сколько водорода (H2) будет получено из 0,2 моль натрия.
- Согласно уравнению реакции, на 2 моль натрия получается 1 моль водорода. То есть, соотношение между натрием и водородом составляет 2:1.
- Следовательно, из 0,2 моль натрия получится:
- n(H2) = 0,2 моль Na * (1 моль H2 / 2 моль Na) = 0,1 моль H2
Теперь мы знаем, что у нас получится 0,1 моль водорода.
- Переведем количество вещества водорода в объем при нормальных условиях (н.у.).
- При нормальных условиях 1 моль газа занимает объем 22,4 литра.
- Поэтому объем водорода можно найти по формуле:
- где V - объем газа, n - количество вещества, Vm - молярный объем газа (22,4 л/моль).
- Подставим наши значения:
- V(H2) = 0,1 моль * 22,4 л/моль = 2,24 л
Ответ: Объем водорода, который можно получить, составляет 2,24 литра.