Каков будет объем газовой смеси, полученной в результате полного разложения 15 литров аммиака? Укажите ответ в литрах

Сквозь_Космос

36

Данная задача рассматривает полное разложение аммиака, в результате которого образуется газовая смесь. Для решения задачи нам необходимо учесть следующие факты.

1. Уравнение реакции полного разложения аммиака:
\[2NH_3 \rightarrow N_2 + 3H_2\]

Это означает, что из двух молекул аммиака образуется одна молекула азота и три молекулы водорода.

2. Объем газов пропорционален количеству молекул. Поскольку изначально задан объем аммиака, мы должны найти количество молекул аммиака и затем использовать соотношение между объемом газов и числом молекул.

Итак, начнем с расчета количества молекул аммиака. Для этого нам понадобится знать число молей аммиака, а затем преобразовать его в количество молекул.

Молярная масса аммиака (NH3) составляет около 17 г/моль. Для определения количества молей aммиака, мы разделим массу аммиака на его молярную массу:
\[моля = \frac{масса}{молярная \, масса} = \frac{масса}{17 \, г/моль}\]

Помните, что масса и объем измеряются в разных единицах измерения. Данные задачи предоставлены в объеме (литрах), поэтому нам нужно провести несколько преобразований единиц:

\[масса = объем \times плотность\]

Плотность аммиака при нормальных условиях составляет около 0,77 г/л. Теперь мы можем рассчитать массу аммиака:

\[масса = 15 \, л \times 0,77 \, г/л\]

Теперь мы можем найти количество молей аммиака:

\[моля = \frac{масса}{17 \, г/моль}\]

Зная количество молей аммиака, мы можем рассчитать количество молекул аммиака. Одна моль содержит примерно \(6,022 \times 10^{23}\) молекул (авогадровское число), поэтому:

\[молекулы = моля \times 6,022 \times 10^{23}\]

Теперь у нас есть количество молекул аммиака. Мы можем использовать его для определения объема газовой смеси, полученной в результате полного разложения аммиака.

В уравнении реакции видно, что две молекулы аммиака образуют одну молекулу азота и три молекулы водорода. Таким образом, отношение между объемами газов будет следующим:

\[\frac{V_{смеси}}{V_{NH3}} = \frac{1 молекула N_2 + 3 молекулы H_2}{2 молекулы NH_3}\]

Подставив полученные значения, мы можем рассчитать объем газовой смеси:

\[V_{смеси} = \frac{молекулы \, аммиака}{2} \times V_{NH3}\]

Подставив соответствующие значения, получим ответ. Учтите, что ответ необходимо округлить до целых чисел.