Какой объем водорода (н у.) получится при взаимодействии 2 моль металлического натрия с 96% (по массе) ратвором этанола в воде (V=100 мл, плотность d=0,8 г/мл).

Для решения задачи, давайте пошагово разберемся, что происходит в процессе реакции.

1. Исходные данные:

   • Моль натрия $n_{\text{Na}} = 2$ моль.
   • Этанол в растворе составляет 96% по массе.
   • Объем раствора $V = 100$ мл = 0,1 л.
   • Плотность раствора $d = 0,8$ г/мл.

2. Нахождение массы раствора: Плотность раствора $d = 0,8$ г/мл означает, что 1 мл раствора весит 0,8 г. Для 100 мл раствора масса будет:

   $$m_{\text{раствора}} = 0,8 \times 100 = 80 \, \text{г}.$$

3. Масса этанола в растворе: Из условия задачи, раствор состоит на 96% из этанола. Следовательно, масса этанола в растворе будет:

   $$m_{\text{этанол}} = 0,96 \times 80 = 76,8 \, \text{г}.$$

4. Молекулярная масса этанола: Молекулярная масса этанола $C_2H_5OH$ составляет:

   $$M_{\text{этанол}} = 2 \times 12 + 6 \times 1 + 16 = 46 \, \text{г/моль}.$$

5. Количество вещества этанола: Теперь находим количество вещества этанола в растворе, используя массу и молекулярную массу:

   $$n_{\text{этанол}} = \frac{m_{\text{этанол}}}{M_{\text{этанол}}} = \frac{76,8}{46} \approx 1,67 \, \text{моль}.$$

6. Реакция между натрием и этанолом: Реакция натрия с этанолом проходит по следующему уравнению:

   $$2 \, \text{Na} + 2 \, \text{C}_2H_5OH \rightarrow 2 \, \text{C}_2H_5ONa + H_2.$$

   Из уравнения видно, что 2 моль натрия реагируют с 2 моль этанола, образуя 2 моль водорода.

7. Ограничивающий реагент: У нас есть 2 моль натрия и 1,67 моль этанола. Поскольку натрий и этанол реагируют в соотношении 1:1, то лимитирующим реагентом будет этанол, так как его количество меньше.

8. Объем водорода: Для 1,67 моль этанола образуется 1,67 моль водорода, так как из уравнения реакции видно, что на каждый моль этанола выделяется 1 моль водорода.

   При стандартных условиях (температура 0°C и давление 1 атм), 1 моль идеального газа занимает 22,4 л. Следовательно, объем водорода, который выделится, равен:

   $$V_{\text{H}_2} = n_{\text{H}_2} \times 22,4 = 1,67 \times 22,4 \approx 37,4 \, \text{л}.$$

Ответ: При взаимодействии 2 моль металлического натрия с 96% раствором этанола в воде получится около 37,4 литров водорода.