Question

Кальцій масою 8г прореагував при нагріванні з азотом об'ємом 5 літрів з утворенням кальцій нітриду Са3N2. Визначте, чи вистачить такого об'єму азоту для реакці. Умови нормальні​

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

Для відповіді на це запитання необхідно скласти рівняння реакції, визначити коефіцієнти стехіометрії та використати закон Дальтона частинкових тисків.

Рівняння реакції:

3Ca + N2 → Ca3N2

За стехіометрією, одна молекула азоту реагує з 3 молекулами кальцію, тому для реакції повинно бути присутнім достатньо азоту.

Знайдемо кількість молекул азоту в 5 літрах за умови нормальних умов (0°C та 1 атмосфера):

n(N2) = (V * P) / (R * T) = (5 * 101325) / (8.314 * 273) ≈ 190 моль

За рівнянням реакції, 1 моль азоту реагує з 3 молями кальцію, тому кількість молей кальцію, яка потрібна для реакції:

n(Ca) = n(N2) / 3 = 190 / 3 ≈ 63 моль

Маса кальцію, який прореагував:

m(Ca) = n(Ca) * M(Ca) = 63 * 40.08 = 2525.44 г

Отже, в реакції з 8 г кальцію прореагувало лише 8 г / 40.08 г/моль = 0.199 моль кальцію, а отже кількість молекул азоту, необхідна для реакції:

n(N2) = 3 * 0.199 моль = 0.597 моль

Об'єм азоту, необхідний для реакції, можна визначити за допомогою ідеального газового закону:

V(N2) = n(N2) * R * T / P = 0.597 * 8.314 * 273 / 101325 ≈ 0.013 л

Отже, для реакції потрібно 0.013 л азоту, що значно менше за об'єм азоту, що був дано в умові (5 л). Тому, такого об'єму азоту вистачить для реакції.