Cuando se mezclaron 2.00 g de Na y Ca con agua, se produjeron 1.164 L de hidrógeno a 300.0 K y 100.0 kPa. ¿Cuál es el porcentaje de Na en la muestra?

La muestra contiene 50,5% de Na en masa.

1. Usa la Ley del Gas Ideal para calcular los moles de hidrógeno.

#PV = nRT #

#n = (PV) / (RT) = (100.0 "kPa" × 1.164 "L") / (8.314 "kPa · L · K ¹mol ¹" × 300.0 "K") # = 0.0466 68 mol H

(4 cifras significativas + 1 dígito de guardia)

2. Calcule los moles de Na y Ca (esta es la parte difícil).

Las ecuaciones balanceadas son

2Na + 2H O 2NaOH + H

2Ca + 2H O Ca (OH) + 2H

Sea la masa de Na = #X# sol. Entonces la masa de Ca = (2.00 - #X#) g

moles de H = moles de H de Na + moles de H de Ca

moles de H de Na = #X# g Na × # (1 "mol Na") / (22.99 "g Na") × (1 "mol H ") / (2 "mol Na") # = 0.0217 49#X# mol H

moles de H de Ca = (2.00 - #X#) g Ca × # (1 "mol Ca") / (40.08 "g Na") × (2 "mol H ") / (2 "mol Ca") # =

(0.049 90 – 0.024 950#X#) mol H

moles de H de Na + moles de H de Ca = moles totales de H

0.0217 49#X# mol H + (0.049 90 - 0.0249 50#X#) mol H = 0.0466 68 mol H

0.0217 49#X# + 0.049 90 - 0.0249 50#X# = 0.0466 68

0.003 201#X# = 0.003 23

#x = (0.003 23) / (0.003 201) # = 1.01

Masa de Na = 1.01 g

3. Calcula el% de Na en masa.

% Na = # (1.01 "g") / (2.00 "g") # × 100 % = 50.5 %