Обчисліть об’єм кисню, що необхідний для спалювання амоніаку кількістю речовини 15 моль.
Ответы
Рівняння реакції спалювання амоніаку в наявності кисню має вигляд:
4NH3 + 3O2 → 2N2 + 6H2O
За цим рівнянням, 4 молекули амоніаку потребують 3 молекул кисню. Тобто, для 15 молекул амоніаку потрібно:
15 моль NH3 × 3 моль O2 / 4 моль NH3 = 11.25 моль O2
Молярний об'єм ідеального газу (за нормальних умов, 0°C та 1 атм) дорівнює близько 22.4 л/моль. Тому об'єм кисню, необхідний для спалювання 15 моль амоніаку, можна обчислити наступним чином:
V = nRT/P
де V - об'єм газу, n - кількість речовини (у молях), R - універсальна газова стала (0.0821 л∙атм/моль∙К), T - температура в кельвінах (0°C + 273.15 = 273.15 К), P - тиск (1 атм).
V = (11.25 моль) × (0.0821 л∙атм/моль∙К) × (273.15 К) / (1 атм) ≈ 26.6 л
Отже, необхідний об'єм кисню для спалювання 15 моль амоніаку становить близько 26.6 л. Тут варто зауважити, що умови задачі можуть вплинути на точність результату. У реальних умовах тиск і температура можуть відрізнятися від нормальних умов, тому розрахунки можуть вимагати корекції.