ЗАДАНИЕ 3 При взаимодействии 24,15 г технического натрия, содержащего 5% примесей, было получено 8,96 л водорода (н. у.). Вычислите объемную долю выхода продукта реакции.

Краткое пояснение:

Пошаговое решение:

1. Шаг 1: Определяем массу чистого натрия.
• Масса примесей: \( 24,15 ext{ г} imes 0,05 = 1,2075 ext{ г} \)
• Масса чистого натрия: \( 24,15 ext{ г} - 1,2075 ext{ г} = 22,9425 ext{ г} \)
2. Шаг 2: Рассчитываем количество вещества чистого натрия.
• Молярная масса натрия (Na) ≈ 23 г/моль.
• Количество вещества натрия: \( u(Na) = rac{22,9425 ext{ г}}{23 ext{ г/моль}} ≈ 0,9975 ext{ моль} \)
3. Шаг 3: Определяем теоретическое количество вещества водорода по уравнению реакции.
• Реакция натрия с водой: \( 2Na + 2H_2O → 2NaOH + H_2 ↑ \)
• Из уравнения видно, что из 2 моль Na получается 1 моль H₂.
• Теоретическое количество вещества водорода: \( u_{теор}(H_2) = rac{ u(Na)}{2} = rac{0,9975 ext{ моль}}{2} ≈ 0,49875 ext{ моль} \)
4. Шаг 4: Рассчитываем теоретический объем водорода (при нормальных условиях, н.у.).
• Молярный объем при н.у. = 22,4 л/моль.
• Теоретический объем водорода: \( V_{теор}(H_2) = u_{теор}(H_2) imes 22,4 ext{ л/моль} = 0,49875 ext{ моль} imes 22,4 ext{ л/моль} ≈ 11,172 ext{ л} \)
5. Шаг 5: Вычисляем объемную долю выхода продукта реакции.
• Объемная доля выхода = (Фактический объем / Теоретический объем) * 100%
• Объемная доля выхода: \( ext{Выход} = rac{8,96 ext{ л}}{11,172 ext{ л}} imes 100 ext{%} ≈ 80,19 ext{%} \)

Ответ: Объемная доля выхода продукта реакции составляет примерно 80,2%.