Pentru a calcula volumul de hidrogen degajat, trebuie să urmăm câțiva pași:
1. Scriem ecuația chimică a reacției dintre sodiu (Na) și metanol (CH₃OH):
\[ 2Na + 2CH₃OH \rightarrow 2NaOCH₃ + H₂ \]
2. Calculăm numărul de moli de sodiu și metanol:
- Masa molară a sodiului (Na) este 23 g/mol.
- Masa molară a metanolului (CH₃OH) este 32 g/mol (12 pentru carbon, 4 pentru hidrogeni și 16 pentru oxigen).
3. Determinăm numărul de moli pentru fiecare reactant:
- Numărul de moli de sodiu: \( n_{Na} = \frac{masa}{masa \ molară} = \frac{6,9 \ g}{23 \ g/mol} = 0,3 \ moli \)
- Numărul de moli de metanol: \( n_{CH₃OH} = \frac{masa}{masa \ molară} = \frac{16 \ g}{32 \ g/mol} = 0,5 \ moli \)
4. Vedem care este reactantul limitator, adică cel care se va consuma primul și va limita cantitatea de produs format. Din ecuația chimică, vedem că raportul este de 2 moli de Na la 2 moli de CH₃OH, deci 1 mol de Na reacționează cu 1 mol de CH₃OH. Avem 0,3 moli de Na și 0,5 moli de CH₃OH, deci Na este reactantul limitator.
5. Calculăm volumul de hidrogen (H₂) folosind numărul de moli de sodiu (deoarece este reactantul limitator) și legea gazelor ideale:
\[ V_{H₂} = n_{H₂} \cdot V_m \]
unde \( V_m \) este volumul molar al unui gaz ideal în condiții normale de temperatură și presiune (c.n.), care este 22,4 L/mol.
Din ecuația chimică, 2 moli de Na produc 1 mol de H₂, deci 0,3 moli de Na vor produce 0,15 moli de H₂.
6. Calculăm volumul de hidrogen:
\[ V_{H₂} = 0,15 \ moli \cdot 22,4 \ L/mol = 3,36
