Какая доля аммиака по объему присутствует в смеси, состоящей из 34 г аммиака и 18 г водорода?

Yantarka

52

Чтобы решить эту задачу, мы можем использовать понятие молярной массы вещества и мольного соотношения в химической реакции. Давайте начнем с вычисления массы аммиака и водорода.

Масса аммиака составляет 34 г, а масса водорода составляет 18 г.

Теперь нам нужно найти количество вещества аммиака и водорода. Для этого мы разделим массу каждого вещества на его молярную массу.

Молярная масса аммиака (NH3) равна 17 г/моль, и молярная масса водорода (H2) равна 2 г/моль.

Теперь используем формулу:

\[\text{количество вещества} = \frac{\text{масса}}{\text{молярная масса}}\]

Количество вещества аммиака:
\[n_{\text{аммиака}} = \frac{34 \, \text{г}}{17 \, \text{г/моль}}\]

Количество вещества водорода:
\[n_{\text{водорода}} = \frac{18 \, \text{г}}{2 \, \text{г/моль}}\]

Теперь мы можем посмотреть на мольное соотношение в химической реакции аммиака и водорода.

Уравнение реакции:

\[2\text{NH3} \rightarrow \text{N2} + 3\text{H2}\]

Из уравнения видно, что на 2 моль аммиака приходится 3 моля водорода.

Мы можем использовать это соотношение для определения доли аммиака по объему в смеси.

Доля аммиака по объему:

\[\text{Доля аммиака} = \frac{{\text{количество вещества аммиака}}}{{\text{количество вещества аммиака}} + {\text{количество вещества водорода}}}\]

\[\text{Доля аммиака} = \frac{{n_{\text{аммиака}}}}{{n_{\text{аммиака}} + n_{\text{водорода}}}}\]

Применяя данные, которые мы вычислили ранее:

\[\text{Доля аммиака} = \frac{{\frac{34 \, \text{г}}{17 \, \text{г/моль}}}}{{\frac{34 \, \text{г}}{17 \, \text{г/моль}} + \frac{18 \, \text{г}}{2 \, \text{г/моль}}}}\]

Упростим это выражение:

\[\text{Доля аммиака} = \frac{{2}}{{2 + 3}}\]

\[\text{Доля аммиака} = \frac{{2}}{{5}}\]

\[\text{Доля аммиака} = 0.4\]

Таким образом, доля аммиака по объему в смеси составляет 0.4 или 40%.