При взаимодействии 23 г натрия с водой было получено 10 л водорода. Сколько это составляет % от теоретически возможного? Какое количество щёлочи образовалось при этом?

При взаимодействии натрия с водой образуется водород и щелочь (гидроксид натрия). Реакция выглядит следующим образом:

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

Из этой реакции можно понять, что на два молекулы натрия (Na) приходится один молекула водорода (H₂).

1. Расчёт теоретически возможного объема водорода

Сначала найдём, сколько молекул водорода теоретически должно быть получено при реакции 23 г натрия.

Молекулярная масса натрия (Na) = 23 г/моль.

Моль водорода (H₂) при нормальных условиях (н.у.) — это 22,4 л газа на 1 моль.

Теперь, по реакции видно, что 2 моль натрия дают 1 моль водорода. Следовательно, на 23 г натрия (1 моль) мы получим:

Объем водорода для 1/2 моля H₂ при нормальных условиях будет:

Таким образом, теоретически возможный объем водорода составляет 11,2 литра.

2. Процентное содержание водорода в эксперименте

В эксперименте было получено 10 л водорода. Для того чтобы найти, какой это процент от теоретически возможного объема, вычислим:

Значит, полученный объем водорода составляет примерно 89,3% от теоретически возможного.

3. Расчёт количества щёлочи

По реакции видно, что на 2 моль натрия образуется 2 моль гидроксида натрия (NaOH). То есть количество образовавшейся щёлочи будет равно количеству молей натрия, реагировавшего с водой.

Для 1 моль натрия образуется 1 моль NaOH. Так как у нас 23 г натрия (1 моль), то образуется 1 моль NaOH.

Молекулярная масса гидроксида натрия (NaOH) составляет:

Таким образом, при реакции 23 г натрия образуется 40 г NaOH.

Итак, при реакции 23 г натрия с водой образуется 40 г щёлочи.