Какой объём водорода образуется при взаимодействии фосфорной кислоты с 150 г натрия ? какое количество натрия понадобится ?

Хорошо, давайте разберем этот вопрос поэтапно и решим его.

1. Сначала нам нужно записать химическое уравнение для реакции взаимодействия фосфорной кислоты (H3PO4) с натрием (Na). Реакция выглядит следующим образом:

2 H3PO4 + 6 Na → 3 Na2HPO4 + 3 H2↑

В этом уравнении видно, что две молекулы фосфорной кислоты и шесть атомов натрия реагируют, образуя 3 молекулы дигидрофосфата натрия и выделяется молекулы водорода.

2. Теперь, чтобы найти объем водорода, сначала нужно рассчитать количество натрия (Na), которое понадобится для реакции. Для этого, воспользуемся молярной массой натрия (Na), которая равна приблизительно 23 г/моль.

Масса натрия (m) дана в условии задачи и равна 150 г.

Количество натрия (n) можно рассчитать, используя формулу:

n = m/M

где n - количество в молях, m - масса вещества, M - молярная масса.

Давайте подставим значения и рассчитаем количество натрия:

n = 150 г / 23 г/моль ≈ 6,52 моль

3. Теперь мы знаем, что 6,52 моль натрия реагирует по уравнению с фосфорной кислотой. В коэффициентах перед реагентами мы видим, что для образования 1 моль водорода (H2) требуется 6 моль натрия.

Из этого можно сделать вывод, что для образования H2 из 6,52 моль натрия, будут образовываться:

(6,52 моль Na) / (6 моль Na) = ≈ 1,09 моль H2

4. Чтобы найти объем водорода, можем воспользоваться уравнением состояния идеального газа:

V = n * Vm

где V - объем газа, n - количество в молях, Vm - молярный объем при условиях задачи.

В задаче не указаны условия, которые позволили бы нам рассчитать молярный объем, поэтому предположим, что мы работаем при стандартных условиях (температура 273.15 К и давление 1 атмосфера). При таких условиях, молярный объем Vm равен примерно 22,4 л/моль.

Подставим значения и рассчитаем объем водорода:

V = 1,09 моль * 22,4 л/моль ≈ 24,38 л

5. Итак, получается, что при взаимодействии фосфорной кислоты с 150 г натрия образуется около 24,38 л водорода.

Важно помнить, что это результат приближенный и условия задачи могут влиять на точность результата. Также отметим, что в реакции указанная стехиометрия предполагает идеальные условия, что может не всегда соответствовать реальности.