Какой максимальный объем аммиака может быть использован при реакции с 196 г 10% раствора серной кислоты?

Волк

62

Чтобы решить данную задачу, нам необходимо использовать уравнение реакции между аммиаком (NH₃) и серной кислотой (H₂SO₄):

NH₃ + H₂SO₄ → (NH₄)₂SO₄

Сначала определим количество серной кислоты, содержащейся в данном растворе. Мы знаем, что в растворе содержится 10% серной кислоты, то есть 10 г серной кислоты на 100 г раствора.

Исходя из этого, можем рассчитать массу серной кислоты по формуле:

Масса серной кислоты = 10% × Масса раствора

Масса серной кислоты = 10% × 196 г

Масса серной кислоты = 19,6 г

Теперь, зная массу серной кислоты, мы можем использовать молярные пропорции, чтобы определить количество вещества серной кислоты, которое у нас есть:

Молей серной кислоты = Масса серной кислоты / Молярная масса серной кислоты

Молярная масса серной кислоты (H₂SO₄) = 2 × Молярная масса водорода (H) + Молярная масса серы (S) + 4 × Молярная масса кислорода (O)

Молярная масса H₂SO₄ = 2 × 1 г/моль + 32 г/моль + 4 × 16 г/моль = 98 г/моль

Молей серной кислоты = 19,6 г / 98 г/моль = 0,2 моль серной кислоты

Теперь, согласно уравнению реакции, на одну моль серной кислоты требуется две моли аммиака. Следовательно, количество вещества аммиака, которое мы можем использовать, будет равно:

Молей аммиака = 2 × Молей серной кислоты = 2 × 0,2 моль = 0,4 моль аммиака

Для расчета максимального объема аммиака, который может быть использован, мы также должны знать условия температуры и давления. Предположим, что реакция происходит при стандартных условиях температуры и давления (0°C, 1 атм).

Теперь воспользуемся уравнением идеального газа, чтобы рассчитать объем аммиака:

V = n × Vₘ

где V - объем газа, n - количество вещества газа в молях, Vₘ - молярный объем идеального газа при стандартных условиях температуры и давления (Vₘ = 22,4 л/моль).

V = 0,4 моль × 22,4 л/моль = 8,96 л

Таким образом, максимальный объем аммиака, который может быть использован при реакции с 196 г 10% раствора серной кислоты, составляет 8,96 л при стандартных условиях температуры и давления.