Номер 1.29, страница 40, часть II - гдз по химии 8-9 класс задачник с помощником Гара, Габрусева

1.29. В колбу с водой опустили кусочек натрия массой 0,23 г. Вычислите объем водорода (н. у.) и массу гидроксида натрия, образовавшихся в результате реакции.

Дано:

масса натрия $m(\text{Na}) = 0,23 \text{ г}$

Перевод в систему СИ:

$m(\text{Na}) = 0,23 \text{ г} = 0,00023 \text{ кг}$

Найти:

объем водорода $V(\text{H}_2)$ (н. у.) - ?

массу гидроксида натрия $m(\text{NaOH})$ - ?

Решение:

1. Запишем уравнение химической реакции взаимодействия натрия с водой:

$2\text{Na} + 2\text{H}_2\text{O} \rightarrow 2\text{NaOH} + \text{H}_2\uparrow$

2. Найдем количество вещества (моль) натрия, вступившего в реакцию. Молярная масса натрия $M(\text{Na})$ составляет приблизительно $23 \text{ г/моль}$.

$n(\text{Na}) = \frac{m(\text{Na})}{M(\text{Na})} = \frac{0,23 \text{ г}}{23 \text{ г/моль}} = 0,01 \text{ моль}$

3. Согласно уравнению реакции, из 2 моль натрия образуется 1 моль водорода и 2 моль гидроксида натрия. Таким образом, соотношение количеств веществ следующее:

$n(\text{Na}) : n(\text{H}_2) : n(\text{NaOH}) = 2 : 1 : 2$

Вычисление объема водорода (н. у.)

Исходя из стехиометрического соотношения, найдем количество вещества выделившегося водорода:

$n(\text{H}_2) = \frac{1}{2} n(\text{Na}) = \frac{1}{2} \cdot 0,01 \text{ моль} = 0,005 \text{ моль}$

Объем газа при нормальных условиях (н. у.) вычисляется по формуле $V = n \cdot V_m$, где $V_m$ — молярный объем газа, равный $22,4 \text{ л/моль}$.

$V(\text{H}_2) = n(\text{H}_2) \cdot V_m = 0,005 \text{ моль} \cdot 22,4 \text{ л/моль} = 0,112 \text{ л}$

Ответ: объем водорода, образовавшегося в результате реакции, составляет 0,112 л.

Вычисление массы гидроксида натрия

Исходя из стехиометрического соотношения, найдем количество вещества образовавшегося гидроксида натрия:

$n(\text{NaOH}) = n(\text{Na}) = 0,01 \text{ моль}$

Вычислим молярную массу гидроксида натрия ($NaOH$):

$M(\text{NaOH}) = M(\text{Na}) + M(\text{O}) + M(\text{H}) = 23 + 16 + 1 = 40 \text{ г/моль}$

Теперь найдем массу образовавшегося гидроксида натрия по формуле $m = n \cdot M$.

$m(\text{NaOH}) = n(\text{NaOH}) \cdot M(\text{NaOH}) = 0,01 \text{ моль} \cdot 40 \text{ г/моль} = 0,4 \text{ г}$

Ответ: масса гидроксида натрия, образовавшегося в результате реакции, составляет 0,4 г.