Чтобы решить эту задачу, нам нужно использовать уравнение реакции между натрием (Na) и серной кислотой (H2SO4). Реакция выглядит следующим образом:
2Na + H2SO4 → Na2SO4 + H2↑
Теперь давайте разберем шаги решения:
- Определим количество натрия в молях. Для этого нужно использовать формулу:
- Количество вещества (в молях) = масса (в граммах) / молярная масса (г/моль).
Молярная масса натрия (Na) составляет примерно 23 г/моль. Поэтому:
- Количество натрия = 50,6 г / 23 г/моль ≈ 2,20 моль.
- Определим, сколько водорода выделится в результате реакции. Из уравнения реакции видно, что 2 моль натрия реагируют с 1 моль серной кислоты, выделяя 1 моль водорода. Таким образом, соотношение между натрием и водородом составляет 2:1.
Поэтому количество выделившегося водорода будет:
- Количество водорода = 2,20 моль Na * (1 моль H2 / 2 моль Na) = 1,10 моль H2.
- Теперь найдем объем водорода при нормальных условиях (н.у.). При нормальных условиях 1 моль газа занимает объем 22,4 литра.
Следовательно, объем водорода будет:
- Объем H2 = 1,10 моль * 22,4 л/моль = 24,64 литра.
- Теперь определим число молекул серной кислоты, вступившей в реакцию. Из уравнения реакции видно, что 2 моль натрия реагируют с 1 моль серной кислоты. Мы уже нашли, что у нас 2,20 моль натрия, значит:
- Количество серной кислоты = 2,20 моль Na * (1 моль H2SO4 / 2 моль Na) = 1,10 моль H2SO4.
- Теперь найдем число молекул серной кислоты. Для этого используем число Авогадро, которое составляет примерно 6,022 × 10^23 молекул/моль:
- Число молекул H2SO4 = 1,10 моль * 6,022 × 10^23 молекул/моль ≈ 6,63 × 10^23 молекул.
Итак, в результате реакции выделилось:
- Объем водорода: 24,64 литра.
- Число молекул серной кислоты, вступившей в реакцию: около 6,63 × 10^23 молекул.