Какой объем водорода может быть получен в реакции металлического натрия с соляной кислотой, взятой количеством вещества 4 моль?

Чтобы решить эту задачу, сначала нам нужно знать химическое уравнение для реакции между натрием и соляной кислотой:

2Na + 2HCl → 2NaCl + H2

Из уравнения видно, что для каждой молекулы натрия реагирует две молекулы соляной кислоты, образуя две молекулы хлорида натрия и одну молекулу водорода.

У нас дано, что количество вещества соляной кислоты равно 4 моль. Исходя из химического уравнения, видно, что для каждых двух молей соляной кислоты требуется одна моль натрия.

Таким образом, для 4 моль соляной кислоты потребуется 2 моли натрия.

Одна моль натрия состоит из 6,022 × 10^23 атомов (число Авогадро), и каждая моль водорода также состоит из 6,022 × 10^23 молекул.

Так что, если у нас есть 2 моли натрия, то мы можем рассчитать количество молекул водорода, умножив 2 на 6,022 × 10^23:

2 моль Na × (6,022 × 10^23 молекул Na/mol) = 1,2044 × 10^24 молекул Na

Так как каждая моль натрия даёт одну моль водорода, мы можем сказать, что общее количество молекул водорода будет таким же:

1,2044 × 10^24 молекул H2

Но нам нужно найти объем водорода, а не количество молекул. Вес одной молекулы водорода составляет 2 грамма.

Так что, чтобы найти массу водорода, мы можем умножить количество молекул на массу одной молекулы:

1,2044 × 10^24 молекул H2 × (2 г/молекула) = 2,4088 × 10^24 г водорода

Чтобы найти объем водорода, мы можем использовать соотношение между объемом, количеством вещества и плотностью:

V (объем) = n (количество вещества) / П (плотность)

Плотность водорода при нормальных условиях составляет примерно 0,089 г/л.

Так что мы можем рассчитать объем водорода:

V (объем) = 2,4088 × 10^24 г / 0,089 г/л = 2,7024 × 10^25 л

Таким образом, объем водорода, полученного в реакции металлического натрия с соляной кислотой, будет равен примерно 2,7024 × 10^25 л.