Номер 8, страница 208 - гдз по химии 9 класс учебник Еремин, Кузьменко

8. В промышленности натрий получают электролизом расплава поваренной соли. Какую массу соли необходимо взять для получения 2,3 кг натрия?

Дано:

$m(Na) = 2.3 \text{ кг}$

Переведем массу в граммы:

$m(Na) = 2300 \text{ г}$

Найти:

$m(NaCl) - ?$

Решение:

Процесс получения металлического натрия в промышленности основан на электролизе расплава его соли, хлорида натрия (поваренной соли). Уравнение химической реакции выглядит следующим образом:

$2NaCl \xrightarrow{электролиз} 2Na + Cl_2 \uparrow$

Для проведения расчетов нам потребуются молярные массы веществ, участвующих в реакции. Мы найдем их с помощью периодической таблицы Д.И. Менделеева.

Молярная масса натрия ($Na$):

$M(Na) \approx 23 \text{ г/моль}$

Молярная масса хлорида натрия ($NaCl$) равна сумме молярных масс натрия и хлора ($Cl$, $M(Cl) \approx 35.5 \text{ г/моль}$):

$M(NaCl) = M(Na) + M(Cl) = 23 + 35.5 = 58.5 \text{ г/моль}$

1. Первым шагом рассчитаем количество вещества (число молей) натрия, которое мы хотим получить. Для этого разделим массу натрия на его молярную массу:

$n(Na) = \frac{m(Na)}{M(Na)} = \frac{2300 \text{ г}}{23 \text{ г/моль}} = 100 \text{ моль}$

2. Теперь, используя уравнение реакции, определим, какое количество вещества хлорида натрия необходимо для получения 100 моль натрия. Из уравнения видно, что стехиометрические коэффициенты перед $NaCl$ и $Na$ равны (оба равны 2). Это означает, что их количества вещества соотносятся как $1:1$.

$\frac{n(NaCl)}{2} = \frac{n(Na)}{2} \implies n(NaCl) = n(Na)$

Следовательно, для реакции потребуется 100 моль хлорида натрия:

$n(NaCl) = 100 \text{ моль}$

3. Наконец, зная количество вещества и молярную массу хлорида натрия, мы можем найти его массу:

$m(NaCl) = n(NaCl) \times M(NaCl) = 100 \text{ моль} \times 58.5 \text{ г/моль} = 5850 \text{ г}$

4. Переведем полученное значение массы в килограммы:

$m(NaCl) = \frac{5850 \text{ г}}{1000} = 5.85 \text{ кг}$

Ответ: для получения 2,3 кг натрия необходимо взять 5,85 кг поваренной соли.