Номер 702, страница 127 - гдз по химии 9 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

702. Составьте уравнение химической реакции натрия с серой. Какое число электронов перейдёт от атомов металла к атомам неметалла при взаимодействии натрия массой 6,90 г с избытком серы?

Дано:

$m(Na) = 6,90 \text{ г}$

Сера (S) — в избытке

Найти:

Уравнение реакции

$N_e$ — число перешедших электронов

Решение:

1. Составим уравнение химической реакции натрия с серой. Натрий, как элемент IА группы, является сильным восстановителем и отдает один электрон. Сера, как элемент VIA группы, является окислителем и в реакции с металлами принимает два электрона.

Составим электронный баланс:

$Na^0 - 1e^- \rightarrow Na^+$ | 2 (процесс окисления)

$S^0 + 2e^- \rightarrow S^{2-}$ | 1 (процесс восстановления)

Суммируя процессы с учетом коэффициентов, получаем уравнение реакции, в которой образуется сульфид натрия:

$2Na + S \rightarrow Na_2S$

2. Рассчитаем число электронов, которое перейдет от атомов натрия к атомам серы. Поскольку реакция идет с избытком серы, весь натрий вступает в реакцию.

Найдем количество вещества натрия, используя его молярную массу $M(Na) \approx 23,0 \text{ г/моль}$.

$n(Na) = \frac{m(Na)}{M(Na)} = \frac{6,90 \text{ г}}{23,0 \text{ г/моль}} = 0,300 \text{ моль}$

Из схемы процесса окисления видно, что каждый атом натрия отдает 1 электрон. Следовательно, количество вещества переданных электронов равно количеству вещества атомов натрия.

$n_e = n(Na) = 0,300 \text{ моль}$

Для нахождения общего числа электронов $N_e$ умножим их количество вещества на постоянную Авогадро $N_A \approx 6,022 \times 10^{23} \text{ моль}^{-1}$.

$N_e = n_e \cdot N_A = 0,300 \text{ моль} \cdot 6,022 \times 10^{23} \text{ моль}^{-1} = 1,8066 \times 10^{23}$

Округляя результат до трех значащих цифр (в соответствии с точностью исходных данных), получаем:

$N_e \approx 1,81 \times 10^{23}$

Ответ: Уравнение реакции: $2Na + S \rightarrow Na_2S$. Число электронов, перешедших от атомов натрия к атомам серы, составляет $1,81 \times 10^{23}$.