Вопрос школьника
Какой объём метана (н. у.) можно получить при взаимодействии ацетата натрия CH3COONa массой 41 г с гидроксидом натрия массой 30 г?
Ответ от учителя
Для решения данной задачи необходимо записать уравнение реакции между ацетатом натрия и гидроксидом натрия:
CH3COONa + NaOH → CH4 + Na2CO3
Из уравнения видно, что при реакции образуется метан (CH4) и карбонат натрия (Na2CO3). Для расчета объема метана необходимо знать количество образовавшегося газа, его молярную массу и условия, при которых происходит реакция.
Молярная масса метана равна 16 г/моль, а его объем при нормальных условиях (н. у.) составляет 22,4 л/моль. Для расчета количества метана необходимо определить количество молей гидроксида натрия, которое участвует в реакции.
Масса гидроксида натрия равна 30 г, что соответствует 0,75 молям (30 г / 40 г/моль). Согласно уравнению реакции, на одну моль гидроксида натрия образуется один моль метана. Следовательно, количество метана, образующегося при реакции, равно 0,75 моль.
Объем метана при н. у. можно рассчитать по формуле:
V = nRT/P
где V — объем газа, n — количество молей газа, R — универсальная газовая постоянная (0,082 л·атм/моль·К), T — температура газа (273 К при н. у.), P — давление газа (1 атм при н. у.).
Подставляя известные значения, получаем:
V = 0,75 моль × 0,082 л·атм/моль·К × 273 К / 1 атм = 16,5 л
Таким образом, при взаимодействии ацетата натрия массой 41 г с гидроксидом натрия массой 30 г можно получить 16,5 л метана при н. у.
