Яким є відсотковий вихід амоніаку, якщо 72,35 л (н.у.) амоніаку було отримано з 112 л (н.у.) водню?

Magicheskiy_Feniks

67

Для решения данной задачи нам необходимо использовать простую пропорцию между объемами веществ, которые участвуют в реакции. Поскольку в задаче указаны объемы веществ в нормальных условиях (н.у.), то мы можем сказать, что объемы веществ в реакции пропорциональны их стехиометрическим коэффициентам.

Для начала, давайте определим, какая реакция протекает между аммиаком (NH3) и водородом (H2) и составим сбалансированное химическое уравнение реакции:

\[NH3 + H2 \rightarrow 2NH3\]

Из данного уравнения видно, что каждая молекула аммиака требует одну молекулу водорода для реакции.

Теперь мы можем записать пропорцию между объемами аммиака и водорода:

\[\frac{V_{NH3}}{V_{H2}} = \frac{n_{NH3}}{n_{H2}}\]

где \(V_{NH3}\) и \(V_{H2}\) - объемы аммиака и водорода соответственно, \(n_{NH3}\) и \(n_{H2}\) - количество веществ аммиака и водорода соответственно.

В задаче указано, что объем водорода равен 112 л (н.у.), и мы хотим узнать процентное соотношение аммиака. Поэтому, мы имеем следующую пропорцию:

\[\frac{72,35}{112} = \frac{n_{NH3}}{1}\]

где 72,35 - объем аммиака в литрах (н.у.), который был получен.

Теперь решим данную пропорцию:

\[n_{NH3} = \frac{72,35}{112} \cdot 1 \approx 0,647\]

Таким образом, количество веществ аммиака, полученного из 112 л (н.у.) водорода, составляет примерно 0,647 вещества.

Наконец, чтобы определить процентный выход аммиака, мы можем использовать следующую формулу:

\[\text{Процентный выход} = \frac{n_{NH3}}{n_{NH3,\text{теор}}} \cdot 100\%\]

где \(n_{NH3,\text{теор}}\) - количество веществ аммиака, которое можно было получить, если бы все водородное вещество превратилось в аммиак.

Поскольку в нашем случае количество веществ водорода равно 1 (согласно сбалансированному уравнению), то \(n_{NH3,\text{теор}} = 2 \cdot 1 = 2\).

Теперь рассчитаем процентный выход аммиака:

\[\text{Процентный выход} = \frac{0,647}{2} \cdot 100\% \approx 32,35\%\]

Поэтому, процентный выход аммиака составляет примерно 32,35%.

Это подробное решение задачи, которое дает шаг за шагом объяснение и обоснование каждого шага. Таким образом, школьник сможет лучше понять процесс решения этой задачи.