4. Сколько аммиака нужно для создания 8 тонн нитрата аммония, если выход продукта составляет 80% от теоретического

Yachmen

25

Чтобы решить эту задачу, мы должны знать реакцию образования нитрата аммония из аммиака. Формула реакции выглядит так:

\[2NH_3 + HNO_3 \rightarrow NH_4NO_3\]

Согласно сбалансированной реакции, на каждые две молекулы аммиака требуется одна молекула азотной кислоты для образования одной молекулы нитрата аммония.

Теперь, поскольку нас интересует масса, мы должны учесть молярную массу каждого вещества в реакции. Молярная масса аммиака (NH3) равна 17 г/моль, а молярная масса нитрата аммония (NH4NO3) равна 80 г/моль.

Теперь рассчитаем, сколько молей нитрата аммония нам требуется для создания 8 тонн продукта:

Масса нитрата аммония = молярная масса * количество молей.

Мы знаем, что количество молей определяется массой и молярной массой:

Количество молей = Масса / Молярная масса.

Масса нитрата аммония (в граммах) = 8000 кг * 1000 г/кг = 8000000 г.

Теперь рассчитаем количество молей нитрата аммония:

Количество молей NH4NO3 = 8000000 г / 80 г/моль = 100000 моль.

Так как выход продукта составляет 80% от теоретического значения, нам нужно рассчитать количества аммиака, учитывая это:

Количество молей аммиака = (Количество молей NH4NO3) * (количество молей аммиака в реакции) * (выход продукта).

В нашем случае, количество молей аммиака в реакции равно 2 молям аммиака на 1 моль нитрата аммония.

Теперь подставим значения:

Количество молей аммиака = 100000 моль * (2 моль аммиака / 1 моль нитрата аммония) * 0.8 = 160000 моль.

Наконец, рассчитаем массу аммиака:

Масса аммиака = (Количество молей аммиака) * (Молярная масса аммиака).

Масса аммиака = 160000 моль * 17 г/моль = 2720000 г или 2720 тонн.

Таким образом, для создания 8 тонн нитрата аммония при 80% выходе продукта, нам потребуется 2720 тонн аммиака.