Какова объемная доля аммиака в смеси, потраченной на нейтрализацию 1,5 литра 7,35%-ного раствора серной кислоты

Raduzhnyy_Den

22

Чтобы решить эту задачу, нам нужно найти объемную долю аммиака в смеси, которая использовалась для нейтрализации 1,5 литра 7,35%-ного раствора серной кислоты, а также состоит из 150 литров смеси аммиака с воздухом.

Давайте разобьем эту задачу на несколько шагов.

Шаг 1: Найдем количество вещества серной кислоты, которое содержится в 1,5 литрах 7,35%-ного раствора серной кислоты.

Для этого воспользуемся формулой:

\[
\text{Количество вещества (в молях)} = \frac{{\text{Масса вещества (в граммах)}}}{{\text{Молярная масса (в г/моль)}}}
\]

Масса вещества можно найти, умножив объем раствора на его плотность:

\[
\text{Масса вещества (в граммах)} = \text{Объем раствора (в литрах)} \times \text{Плотность раствора (в г/л)}
\]

Для раствора серной кислоты плотность составляет 1,065 г/мл. Чтобы получить единицу измерения в литрах, разделим плотность на 1000:

\[
\text{Плотность раствора (в г/л)} = \frac{{1,065 \, \text{г/мл}}}{{1000 \, \text{мл/л}}} = 0,001065 \, \text{г/л}
\]

Теперь подставим значения в формулу:

\[
\text{Масса вещества (в граммах)} = 1,5 \, \text{л} \times 0,001065 \, \text{г/л} = 0,0015975 \, \text{г}
\]

Молярная масса серной кислоты составляет 98,08 г/моль. Подставим значения в формулу и найдем количество вещества серной кислоты:

\[
\text{Количество вещества серной кислоты (в молях)} = \frac{{0,0015975 \, \text{г}}}{{98,08 \, \text{г/моль}}} \approx 0,00001629 \, \text{моль}
\]

Шаг 2: Теперь найдем количество вещества аммиака, которое нейтрализует данное количество серной кислоты.

Из уравнения реакции нейтрализации известно, что для каждой молекулы серной кислоты необходимо по две молекулы аммиака. То есть, количество вещества аммиака будет равно удвоенному количеству вещества серной кислоты:

\[
\text{Количество вещества аммиака (в молях)} = 2 \times \text{Количество вещества серной кислоты}
\]

\[
\text{Количество вещества аммиака (в молях)} = 2 \times 0,00001629 \, \text{моль} \approx 0,00003258 \, \text{моль}
\]

Шаг 3: Наконец, определим объемную долю аммиака в смеси.

Объемная доля представляет собой отношение объема компонента к общему объему смеси.

Общий объем смеси составляет 150 литров (при нормальных условиях), поэтому объем аммиака будет равен сумме объемов аммиака и воздуха.

Для определения объемной доли аммиака воспользуемся формулой:

\[
\text{Объемная доля аммиака} = \frac{{\text{Объем аммиака}}}{{\text{Общий объем смеси}}}
\]

\[
\text{Объемная доля аммиака} = \frac{{150 \, \text{л} - 1,5 \, \text{л}}}{{150 \, \text{л}}} \approx 0,99
\]

Таким образом, объемная доля аммиака в данной смеси составляет около 0,99 или около 99%.