До 400 г розчину з масовою часткою натрій гідроксиду 10 % додали амоній сульфат, узятий в надлишку. Який обʼєм амоніаку виділиться внаслідок реакції?
Ответы
Ответ:
1.5 литр аммиака
Объяснение:
До 400 грамм раствора с массовой долей гидроксида натрия 10% добавили избыток сульфата аммония. В результате реакции выделится объем аммиака. Чтобы решить эту задачу, нужно записать уравнение реакции и найти количество реагентов.
Начнем с записи уравнения реакции:
(NH4)2SO4 + 2NaOH = 2NH3 + 2H2O + Na2SO4
Из уравнения видно, что для образования 2 моль аммиака необходимо 1 моль сульфата аммония и 2 моля гидроксида натрия. Массовые доли реагентов в растворе нас не интересуют, поэтому можно рассчитать количество молей каждого реагента из их массы:
n(NH4)2SO4 = m(NH4)2SO4 / M(NH4)2SO4,
где m(NH4)2SO4 - масса сульфата аммония в растворе, M(NH4)2SO4 - молярная масса сульфата аммония.
n(NH4)2SO4 = 400 / 132 = около 3 моль (округляем до целого числа).
Так как сульфата аммония взято в избытке, то все 3 моля сульфата аммония участвуют в реакции.
Аналогично можно рассчитать количество молей гидроксида натрия:
n(NaOH) = m(NaOH) / M(NaOH)
n(NaOH) = 0,1 * 400 / 40 = 1 моль
Это значит, что гидроксида натрия в растворе недостаточно, чтобы прореагировать с избытком сульфата аммония. Поэтому гидроксид натрия полностью растворится, а определять его количество в последующих расчетах не нужно.
Таким образом, по уравнению реакции на 3 моля сульфата аммония образуется 2 моля аммиака. Значит, на 1 моль сульфата аммония приходится 2/3 моля аммиака. Общее количество аммиака в молях:
n(NH3) = 3 * 2/3 = 2 моля
Теперь можно рассчитать объем аммиака при стандартных условиях (0 градусов и 1 атмосфера давления):
V(NH3) = n(NH3) * Vm / N,
где Vm - молярный объем газов при стандартных условиях (около 22,4 л/моль), N - число частиц в моле.
V(NH3) = 2 * 22,4 / 6.02 * 10^23 = около 1,5 литра (округляем до одного знака после запятой).