Объём водорода при реакции натрия с этиловым спиртом
Какой объём водорода (н. у.) получится при действии 6,9 г натрия на 115 мл этилового спирта плотностью 0,80 г/мл?
Дано
`m(Na) = 6.9 text{ г}`
`V(C_2H_5OH) = 115 text{ мл}`
`ρ(C_2H_5OH) = 0.8 text{ г/мл}`
Найти
`V(H_2) = text{ ?}`
Решение
Запишем уравнение реакции натрия с этиловым спиртом:
`2C_2H_5OH + 2Na = 2C_2H_5ONa + H_2 text{↑}`
Найдём массу этилового спирта:
`m(C_2H_5OH) = ρ(C_2H_5OH)*V(C_2H_5OH) = 0.8*115 = 92 text{ г}`
Найдём количество вещества натрия:
`n(Na) = (m(Na))/(M(Na)) = 6.9/23 = 0.3 text{ моль}`
Найдём количество вещества этилового спирта:
`n(C_2H_5OH) = (m(C_2H_5OH))/(M(C_2H_5OH)) = 92/46 = 2 text{ моль}`
По уравнению реакции на 2 моль `Na` требуется 2 моль `C_2H_5OH`. У нас имеется 0.3 моль `Na` и 2 моль `C_2H_5OH`. Натрий в недостатке, поэтому расчёт ведём по нему.
Согласно уравнению реакции, количество водорода в 2 раза меньше количества натрия:
`n(H_2) = (n(Na))/2 = 0.3/2 = 0.15 text{ моль}`
Найдём объём водорода при н.у.:
`V(H_2) = n(H_2)*V_m = 0.15*22.4 = 3.36 text{ л}`
Ответ
`V(H_2) = 3.36 text{ л}`