Яка маса амоній сульфату утворилася після реакції 50 л амоніаку з сульфатною кислотою?

Светлячок_В_Ночи

16

Чтобы решить эту задачу, мы должны применить знания о законе сохранения массы. По этому закону, масса продуктов реакции должна быть равна массе исходных веществ.

Сначала определим химическое уравнение для реакции между аммиаком (NH₃) и сульфатной кислотой (H₂SO₄):

NH₃ + H₂SO₄ → (NH₄)₂SO₄

В данной реакции одна молекула аммиака реагирует с одной молекулой сульфатной кислоты, образуя одну молекулу аммония сульфата.

Теперь давайте рассмотрим количество веществ, с которыми мы работаем. У нас есть 50 л аммиака и нам нужно найти массу аммония сульфата, который образуется.

1. Найдем количество веществ аммиака (NH₃) по формуле:

V = nRT/P,

где V - объем газа, n - количество веществ в молях, R - универсальная газовая постоянная (0,0821 л*атм/(моль*К)), T - температура газа в Кельвинах, P - давление газа в атмосферах.

У нас есть объем газа (50 л), температуру и давление не указаны, поэтому предположим, что температура и давление являются стандартными условиями (0°C и 1 атмосфера соответственно). Это означает, что мы можем использовать нормальные условия (0°C или 273 K, 1 атм), чтобы упростить для наших расчетов.

Теперь выражение принимает следующий вид:

50 л = n * 0,0821 л*атм/(моль*К) * 273 К / 1 атм

Выразим n:

n = (50 л * 1 атм) / (0,0821 л*атм/(моль*К) * 273 К)

Получаем:

n ≈ 2,102 моль аммиака

2. Теперь используем коэффициенты реакции, чтобы найти количество веществ аммония сульфата (NH₄)₂SO₄. В данном случае, коэффициент реакции 1:1. Значит, количество веществ аммония сульфата будет таким же, как и количество веществ аммиака.

Так как мы нашли, что у нас есть 2,102 моль аммиака, то количество веществ аммония сульфата будет таким же.

3. Теперь узнаем молярную массу аммония сульфата ((NH₄)₂SO₄). Сложим молярные массы всех его атомов:

(2 * 14.01 г/моль) + (8 * 1.01 г/моль) + 32.07 г/моль + (4 * 16.00 г/моль)

Получаем:

2 * 14.01 г/моль + 8 * 1.01 г/моль + 32.07 г/моль + 4 * 16.00 г/моль ≈ 132.14 г/моль

4. Теперь умножим количество веществ аммония сульфата (2,102 моль) на молярную массу (132.14 г/моль) для получения массы:

масса = количество веществ * молярная масса

масса = 2,102 моль * 132.14 г/моль

Получаем:

масса ≈ 277.89 г

Таким образом, масса аммония сульфата, образовавшегося после реакции, составляет около 277.89 г.