Масса щелочи и ее доля в растворе из натрия и воды
Навеску натрия массой 4,6 г опустили в химический стакан, в котором находится порция воды массой 200 г. Вычислите массу образовавшейся щелочи и ее массовую долю в растворе после реакции.
Дано
`m(Na) = 4.6 text{ г}`
`m(H_2O) = 200 text{ г}`
Найти
`m(NaOH) = text{?}`
`ω(NaOH) = text{?}`
Решение
Запишем уравнение реакции натрия с водой:
`2Na + 2H_2O = 2NaOH + H_2 text{↑}`
Найдём количество вещества натрия:
`n(Na) = (m(Na))/(M(Na)) = 4.6/23 = 0.2 text{ моль}`
Согласно уравнению реакции, количество вещества гидроксида натрия равно количеству вещества натрия:
`n(NaOH) = n(Na) = 0.2 text{ моль}`
Найдём массу образовавшейся щёлочи:
`m(NaOH) = n(NaOH)*M(NaOH) = 0.2*40 = 8 text{ г}`
Найдём количество вещества выделившегося водорода:
`n(H_2) = (n(Na))/2 = 0.2/2 = 0.1 text{ моль}`
Найдём массу выделившегося водорода:
`m(H_2) = n(H_2)*M(H_2) = 0.1*2 = 0.2 text{ г}`
Найдём массу конечного раствора. Из массы воды вычитаем массу водорода, который улетучился, и прибавляем массу натрия, который перешёл в раствор в виде щёлочи:
`m_text{итог.}(р-ра) = m(H_2O) + m(Na) - m(H_2) = 200 + 4.6 - 0.2 = 204.4 text{ г}`
Вычислим массовую долю гидроксида натрия в конечном растворе:
`ω(NaOH) = (100*m(NaOH))/(m_text{итог.}(р-ра)) = (100*8)/204.4 = 3.914%`
Ответ
`m(NaOH) = 8 text{ г}`
`ω(NaOH) = 3.914%`