4. Натрий взаимодействует с водой согласно схеме: Na + H2O → NaOH + H₂↑. Определите объем (дм³) водорода (н. у.), который выделится при взаимодействии натрия массой 4,6 г с водой.

Дано:

• $$m(Na) = 4.6 \text{ г}$$

Найти: $$V(H_2) - ?$$

Решение:

1. Запишем уравнение реакции, уравняв коэффициенты: $$2Na + 2H_2O = 2NaOH + H_2 \uparrow$$
2. Молярная масса натрия $$M(Na) = 23 \text{ г/моль}$$.
3. Количество вещества натрия: $$n(Na) = \frac{m(Na)}{M(Na)} = \frac{4.6 \text{ г}}{23 \text{ г/моль}} = 0.2 \text{ моль}$$
4. Согласно уравнению реакции, 2 моль $$Na$$ образуют 1 моль $$H_2$$. Следовательно, $$n(H_2) = \frac{1}{2} n(Na) = \frac{1}{2} \cdot 0.2 \text{ моль} = 0.1 \text{ моль}$$
5. Молярный объем газа при нормальных условиях $$V_m = 22.4 \text{ л/моль} = 22.4 \text{ дм}^3/\text{моль}$$.
6. Объем водорода $$V(H_2) = n(H_2) \cdot V_m = 0.1 \text{ моль} \cdot 22.4 \text{ дм}^3/\text{моль} = 2.24 \text{ дм}^3$$.

Ответ: 2.24 дм³