Question

Un trozo de sodio metálico se hace reaccionar con agua completamente. El hidrógeno gaseoso generado se recoge en agua a 25°C. El volumen del gas es de 246ml medido a 1 atmósfera.


a) Establezca la reacción química correspondiente


b) Calcule el número de gramos de sodio usado en la reacción. (presión del vapor de agua a 25°C = 28.3 mmHg

Answer 1

 a)    2Na    + H2O    →     Na2O   + H2  

 b)   0.445 g Na  

 

  La reacción química entre el sodio y el agua produce óxido de sodio e hidrógeno, para calcular los gramos de sodio se calculan primero los moles de hidrógeno en el gas , después  los gramos de sodio que producen esa cantidad de hidrógeno de la siguiente manera :

   T = 25ºC +273 = 298ºK

    VH2(g) = 246 ml  * 1L /1000 ml = 0.246 L H2(g)

    P = 1 atm

   a )    2Na    + H2O    →     Na2O   + H2  

          2 mol      1 mol        1 mol         1 mol

            46 g        18 g            62 g        2 g

   b) gNa =?

        P v H2O a 25ºC   = 28.3 mmHg * 1 atm/ 760 mmHg = 0.0372 atm .

      El número de moles de H2 en el gas es :

            n H2 = ngas - n H2O

            n H2 = P*V/R*T -  XH2O *P*V/R*T

            nH2 = V/R*T * ( P - PH2O)=

            nH2 = 0.246 L /(0.0821 l*atm/ºK*mol*298ºK )* ( 1 atm - 0.0372 atm )

            nH2 = 9.68*10-3 moles H2 = 0.00968 moles H2 .

  La masa de sodio que produce 0.00968 moles de hidrógeno es :

0.00968 moles H2 * 2 mol Na / 1 mol H2 * 23 g Na / 1mol Na = 0.445 g Na .