Каков может быть масса нитрата аммония, полученного из 1 т 50%-ной азотной кислоты, при условии, что практический выход

Lebed

57

Для решения этой задачи нам необходимо использовать понятие стехиометрии и молярных соотношений химической реакции.

Сначала определим уравнение реакции между азотной кислотой (HNO3) и аммиаком (NH3), из которого образуется нитрат аммония (NH4NO3):

\[HNO3 + NH3 \rightarrow NH4NO3\]

Из химического уравнения видно, что для образования одной молекулы нитрата аммония необходимо одна молекула азотной кислоты и одна молекула аммиака.

Далее, необходимо рассчитать количество вещества азотной кислоты, которое у нас имеется. Для этого воспользуемся формулой связи:

\[масса = молярная\ масса \times количество \ вещества\]

Молярная масса азотной кислоты (HNO3) равна 63 г/моль.

Данные рассчитываются следующим образом:

\[масса\ азотной\ кислоты = 1\ 000\ кг \times 0.50 = 500\ кг = 500\ 000\ г\]

\[количество\ вещества\ азотной\ кислоты = \frac{масса}{молярная\ масса} = \frac{500\ 000}{63} \approx 7936\ моль\]

Теперь учтем практический выход продукта, который составляет 98%. Это означает, что из общего количества вещества азотной кислоты (7936 моль) получится только 98% нитрата аммония.

\[количество\ вещества\ NH4NO3 = 7936\ моль \times 0.98 = 7766\ моль\]

Наконец, рассчитаем массу нитрата аммония при помощи формулы связи:

\[масса\ NH4NO3 = молярная\ масса \times количество\ вещества\]

Молярная масса нитрата аммония (NH4NO3) составляет 80 г/моль.

\[масса\ NH4NO3 = 80\ г/моль \times 7766\ моль \approx 620\ 930\ г\]

Итак, масса нитрата аммония, полученного из 1 т 50%-ной азотной кислоты при условии, что практический выход продукта составляет 98%, составит примерно 620 930 г или около 621 кг.