Номер 8, страница 132 - гдз по химии 8 класс учебник Шиманович, Красицкий

8. При взаимодействии натрия с водой выделился газ объемом 44,8 дм³ (н. у.). Рассчитайте массу натрия, вступившего в реакцию.

Дано:

$V(газа) = 44,8 \text{ дм}^3$ (н. у.)

Реакция: $Na + H_2O$

Найти:

$m(Na)$ — ?

Решение:

1. Сначала запишем уравнение химической реакции взаимодействия металлического натрия с водой. Натрий является активным щелочным металлом, поэтому при его реакции с водой образуется гидроксид натрия ($NaOH$) и выделяется газообразный водород ($H_2$). Уравняем реакцию:

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

2. По условию задачи, объем выделившегося газа (водорода) составляет $44,8 \text{ дм}^3$ при нормальных условиях (н. у.). При нормальных условиях молярный объем любого газа $V_m$ равен $22,4 \text{ дм}^3/\text{моль}$. Рассчитаем количество вещества (число моль) водорода по формуле:

$n = \frac{V}{V_m}$

$n(H_2) = \frac{44,8 \text{ дм}^3}{22,4 \text{ дм}^3/\text{моль}} = 2 \text{ моль}$

3. Теперь, зная количество вещества водорода, мы можем найти количество вещества натрия, вступившего в реакцию, используя стехиометрические коэффициенты из уравнения реакции. Согласно уравнению, на 2 моль натрия ($Na$) выделяется 1 моль водорода ($H_2$). Составим пропорцию:

$\frac{n(Na)}{2} = \frac{n(H_2)}{1}$

Отсюда следует, что количество вещества натрия в два раза больше количества вещества водорода:

$n(Na) = 2 \cdot n(H_2) = 2 \cdot 2 \text{ моль} = 4 \text{ моль}$

4. Наконец, рассчитаем массу натрия, зная его количество вещества ($4 \text{ моль}$). Для этого воспользуемся формулой $m = n \cdot M$, где $M$ – молярная масса вещества.

Молярная масса натрия ($M(Na)$) из периодической таблицы Д.И. Менделеева равна $23 \text{ г/моль}$.

$m(Na) = n(Na) \cdot M(Na) = 4 \text{ моль} \cdot 23 \text{ г/моль} = 92 \text{ г}$

Ответ: масса натрия, вступившего в реакцию, составляет 92 г.