Сколько массы раствора серной кислоты было использовано для реакции, если 2,24 л аммиака (н.у.) пропущены через раствор

Магический_Космонавт

47

Чтобы решить эту задачу, нам необходимо выполнить несколько шагов. Прежде всего, мы рассчитаем количество массы аммиака, который мы используем в реакции. Затем мы рассчитаем количество массы серной кислоты, которая требуется для полного превращения этого количества аммиака в сульфат аммония.

Для начала, определим массу аммиака, используя его объём (2,24 л) и условия нормальных условий (н.у.). Зная, что молярный объём идеального газа при нормальных условиях составляет 22,4 л/моль, мы можем рассчитать количество молей аммиака, применив формулу:

\[
\text{масса} = \text{количество молей} \times \text{молярная масса}
\]

Молярная масса аммиака (NH3) составляет примерно 17 г/моль. Поэтому:

\[
\text{количество молей аммиака} = \frac{\text{объём аммиака (л)}}{\text{молярный объём идеального газа (л/моль)}} = \frac{2,24}{22,4} = 0,1 \text{ моль}
\]

\[
\text{масса аммиака} = \text{количество молей аммиака} \times \text{молярная масса аммиака} = 0,1 \times 17 = 1,7 \text{ г}
\]

Теперь, когда у нас есть масса аммиака, мы можем рассчитать количество серной кислоты, необходимой для его превращения в сульфат аммония (NH4)2SO4). Реакция между аммиаком и серной кислотой (H2SO4) происходит по уравнению:

\[2NH3 + H2SO4 \rightarrow (NH4)2SO4\]

Из уравнения видно, что для превращения 2 молей аммиака требуется 1 моль серной кислоты, так как их коэффициенты перед ними в уравнении реакции равны 2 и 1 соответственно.

Теперь мы можем рассчитать количество молей серной кислоты, применяя стехиометрию реакции:

\[
\text{количество молей серной кислоты} = \frac{\text{количество молей аммиака}}{2} = \frac{0,1}{2} = 0,05 \text{ моль}
\]

Наконец, мы можем рассчитать массу серной кислоты, используя количество молей и её молярную массу (98 г/моль):

\[
\text{масса серной кислоты} = \text{количество молей серной кислоты} \times \text{молярная масса серной кислоты} = 0,05 \times 98 = 4,9 \text{ г}
\]

Таким образом, для реакции было использовано 4,9 г массы раствора серной кислоты.