40 грамм натрия растворили в воде. Какая масса водорода выделилась, если выход реакции составил 98 процентов

Чтобы ответить на этот вопрос, давайте разберемся, как решить задачу с точки зрения химии.

1. Молекулярная масса натрия (Na): Молекулярная масса натрия составляет 23 г/моль.

2. Молекулярная масса водорода (H): Молекулярная масса водорода — 1 г/моль.

3. Реакция, в которой может выделяться водород: Когда натрий растворяется в воде, происходит реакция, в ходе которой выделяется водород:

   $$2Na + 2H_2O \rightarrow 2NaOH + H_2$$

   То есть, натрий реагирует с водой, образуя гидроксид натрия и водород.

4. Масса натрия: У нас есть 40 г натрия. Чтобы найти количество вещества натрия, используем формулу:

   $$n = \frac{m}{M}$$

   Где:

   • $n$ — количество вещества натрия,

   • $m$ — масса натрия (40 г),

   • $M$ — молекулярная масса натрия (23 г/моль).

   $$n = \frac{40}{23} \approx 1.74 \, \text{моль}$$

5. Молекулярное соотношение: Согласно уравнению реакции, на 2 моля натрия выделяется 1 моль водорода. То есть, на 1.74 моль натрия выделится:

   $$\text{Количество водорода} = \frac{1.74}{2} = 0.87 \, \text{моль}$$

6. Масса водорода: Чтобы найти массу водорода, умножим количество вещества на его молекулярную массу:

   $$m = n \times M = 0.87 \times 2 = 1.74 \, \text{г}$$

   То есть, если бы реакция прошла на 100%, то выделилось бы 1.74 г водорода.

7. Учет выхода реакции (Омега): Нам сказано, что выход реакции составил 98%. Это означает, что фактически из 1.74 г водорода выделится:

   $$1.74 \times 0.98 = 1.71 \, \text{г}$$

   Таким образом, масса водорода, который действительно выделился в реакции, составила 1.71 г.