Сульфатная кислота - она же серная кислота H2SO4. H2SO4 + 2NaOH = Na2SO4 + 2H2O расствора кислоты 98г из них 10 массовых процентов - 100% кислота то есть 9,8г H2SO4(молекулярная масса 98) и 10 г 2NaOH (мол.масса 80) прореагировали. Однако 1 грамм 100% кислоты может прореагировать с 80/98 = 0,82г каустической соды (NaOH). А значит 9,8г кислоты может вступить в реакцию с 9,8 * 0,82 = 8,04 г NaOH То есть NaOH у нас в избытке, и молекулярный баланс надо считать по кислоте. То есть, учитывая что из уровнения реакции H2SO4 + 2NaOH = Na2SO4 + 2H2O получаемого Na2SO4 (мол.масса 142) будет 142/(80+98) = 0,8 массовых долей. Или высчитывая из кислоты: 142/98 = 1,45 массовых долей. То есть из 9,8г 100% серной (сульфатной) кислоты может образоваться 9,8*1,45 = 14,21 г Na2SO4. Рассуждения правильные, можете перепроверить арифметику.
В условии задачи даны количества обоих реагентов - это верный признак того, что какой-нибудь из них находится в избытке. Найдем массу этанола, введенного в реакцию: m(раствора) = V х d = 100 мл х 0,8 г/мл = 80 г m(C2H5OH) = {m(раствора) х w%} : 100% = 80 г х 0,96 = 76,8 г (1) 2C2H5OH + 2Na = 2C2H5ONa + H2 на 2 моль этанола -- 2 моль натрия -- 1 моль водорода Найдем заданное количество этанола в моль: n(C2H5OH) = m(C2H5OH) / M(C2H5OH) = 76,84 г : 46 г/моль = 1,67 моль Поскольку заданное количество натрия составляло 2 моль, натрий в нашей задаче присутствует в избытке. Поэтому объем выделенного водорода будет определяться количеством этанола: n1(H2) = 1/2 n(C2H5OH) = 1/2 х 1,67 моль = 0,835 моль V1(H2) = n1(H2) х VM = 0,835 моль х 22,4 л/моль = 18,7 л Но это еще не окончательный ответ. Будьте внимательны! Вода, содержащаяся в растворе спирта, тоже реагирует с натрием с выделением водорода. Найдем массу воды:
m(H2O) = {m(раствора) х w%} : 100% = 80 г х 0,04 = 3,2 г n(H2O) = m(H2O)/M(H2O) = 3,2 г : 18 г/моль = = 0,178 моль (2) 2H2O + 2Na = 2NaOH + H2 на 2 моль воды -- 2 моль натрия -- 1 моль водорода Количество натрия, оставшееся неизрасходованным после реакции с этанолом, составит: n(Na, остаток) = 2 моль - 1,67 моль = 0,33 моль Таким образом, и по сравнению с заданным количеством воды (0,178 моль) натрий все равно оказывается в избытке. Найдем количество и объем водорода, выделившегося по реакции (2):
n2(H2) = 1/2 n(H2O) = 1/2 х 0,178 моль = 0,089 моль V2(H2) = n2(H2) х VM = 0,089 моль х 22,4 л/моль = 1,99 л Общий объем водорода: V(H2) = V1(H2) + V2(H2) = 18,7 л+ 1,99 л = 20,69 л ответ:V(H2) = 20,69 л
Все понимаю, но тут: n1(H2) = 1/2 n(C2H5OH) = 1/2 х 1,67 моль = 0,835 моль
H2SO4 + 2NaOH = Na2SO4 + 2H2O
расствора кислоты 98г из них 10 массовых процентов - 100% кислота то есть 9,8г H2SO4(молекулярная масса 98) и 10 г 2NaOH (мол.масса 80) прореагировали.
Однако 1 грамм 100% кислоты может прореагировать с 80/98 = 0,82г каустической соды (NaOH). А значит 9,8г кислоты может вступить в реакцию с 9,8 * 0,82 = 8,04 г NaOH То есть NaOH у нас в избытке, и молекулярный баланс надо считать по кислоте. То есть, учитывая что из уровнения реакции H2SO4 + 2NaOH = Na2SO4 + 2H2O получаемого Na2SO4 (мол.масса 142) будет 142/(80+98) = 0,8 массовых долей. Или высчитывая из кислоты: 142/98 = 1,45 массовых долей. То есть из 9,8г 100% серной (сульфатной) кислоты может образоваться 9,8*1,45 = 14,21 г Na2SO4. Рассуждения правильные, можете перепроверить арифметику.
m(раствора) = V х d = 100 мл х 0,8 г/мл = 80 г
m(C2H5OH) = {m(раствора) х w%} : 100% = 80 г х 0,96 = 76,8 г
(1) 2C2H5OH + 2Na = 2C2H5ONa + H2
на 2 моль этанола -- 2 моль натрия -- 1 моль водорода
Найдем заданное количество этанола в моль:
n(C2H5OH) = m(C2H5OH) / M(C2H5OH) = 76,84 г : 46 г/моль = 1,67 моль
Поскольку заданное количество натрия составляло 2 моль, натрий в нашей задаче присутствует в избытке. Поэтому объем выделенного водорода будет определяться количеством этанола:
n1(H2) = 1/2 n(C2H5OH) = 1/2 х 1,67 моль = 0,835 моль
V1(H2) = n1(H2) х VM = 0,835 моль х 22,4 л/моль = 18,7 л
Но это еще не окончательный ответ. Будьте внимательны!
Вода, содержащаяся в растворе спирта, тоже реагирует с натрием с выделением водорода.
Найдем массу воды:
m(H2O) = {m(раствора) х w%} : 100% = 80 г х 0,04 = 3,2 г
n(H2O) = m(H2O)/M(H2O) = 3,2 г : 18 г/моль = = 0,178 моль
(2) 2H2O + 2Na = 2NaOH + H2
на 2 моль воды -- 2 моль натрия -- 1 моль водорода
Количество натрия, оставшееся неизрасходованным после реакции с этанолом, составит:
n(Na, остаток) = 2 моль - 1,67 моль = 0,33 моль
Таким образом, и по сравнению с заданным количеством воды (0,178 моль) натрий все равно оказывается в избытке.
Найдем количество и объем водорода, выделившегося по реакции (2):
n2(H2) = 1/2 n(H2O) = 1/2 х 0,178 моль = 0,089 моль
V2(H2) = n2(H2) х VM = 0,089 моль х 22,4 л/моль = 1,99 л
Общий объем водорода:
V(H2) = V1(H2) + V2(H2) = 18,7 л+ 1,99 л = 20,69 л
ответ:V(H2) = 20,69 л
Все понимаю, но тут: n1(H2) = 1/2 n(C2H5OH) = 1/2 х 1,67 моль = 0,835 моль