Какой объем (в литрах) азота (н.у.) формируется в результате сгорания 10 литров (н.у.) аммиака?

Poyuschiy_Dolgonog

31

Для решения этой задачи нам потребуется уравнение реакции сгорания аммиака: 4NH₃ + 5O₂ → 4NO + 6H₂O.

Из этого уравнения можно сделать вывод, что на каждых 4 молекулы аммиака формируется 4 молекулы оксида азота (NO) и 6 молекул воды (H₂O). Коэффициенты перед веществами в уравнении указывают на их соотношение в молекулярных количествах.

Для определения объема азота, сгоревшего при реакции, мы можем воспользоваться идеальным газовым законом. Если мы знаем количество газа в молекулярных количествах, то можем связать его с его объемом.

1 молекулярное количество газа, соответствующее объему 22,4 литра (при нормальных условиях), называется молярным объемом. При стандартных условиях (температура 0°C и давление 1 атмосфера) 1 мол азота занимает 22,4 литра.

Так как у нас есть 10 литров аммиака, нам необходимо преобразовать это значение в молекулярные количества аммиака. Для этого нам понадобится молярная масса аммиака, равная 17 г/моль.

Масса аммиака можно вычислить по формуле: масса = объем × плотность.

Объем аммиака в молекулярных количествах можно найти, разделив массу аммиака на его молярную массу.

В данном случае масса аммиака равна 10 литрам × 0,77 г/литр (плотность аммиака при н.у.).

Теперь мы можем вычислить количество молекулярных количеств аммиака следующим образом: масса аммиака / молярная масса аммиака.

После этого мы можем использовать стехиометрию реакции и узнать, какое количество молекулярных количеств азота образуется.

И, наконец, мы можем вычислить объем азота, используя полученное количество молекулярных количеств и молярный объем.

Таким образом, подводя итог, мы можем подробно решить данную задачу поэтапно:

1) Вычисляем массу аммиака: масса = объем × плотность = 10 л × 0,77 г/л = 7,7 г.

2) Находим количество молекулярных количеств аммиака: количество молекулярных количеств = масса аммиака / молярная масса аммиака = 7,7 г / 17 г/моль = 0,453 моль.

3) Определяем количество молекулярных количеств азота, используя стехиометрию реакции: 4 молекулярных количества аммиака соответствуют 4 молекулярных количеств азота.

Таким образом, 0,453 моль аммиака будут соответствовать 0,453 моль азота.

4) Вычисляем объем азота, используя молярный объем: объем азота = количество молекулярных количеств азота × молярный объем = 0,453 моль × 22,4 л/моль = 10,1412 литров.

Поэтому, в результате сгорания 10 литров аммиака образуется около 10,1412 литров азота при нормальных условиях.
\[Ответ: 10,1412 литров\]