Яку частку від теоретично можливої маси становить маса солі амонію, утвореної під час реакції між надлишком нітратної

Andreevich

44

Давайте решим эту задачу пошагово.

1. Найдем уравнение реакции между нитратной кислотой и аммиаком:
\[NH_3 + HNO_3 \rightarrow NH_4NO_3\]

2. Найдем количество вещества аммиака, используя его массу и молярную массу:
\[n_{NH_3} = \frac{{m_{NH_3}}}{{M_{NH_3}}}\]
Где:
- \(n_{NH_3}\) - количество вещества аммиака,
- \(m_{NH_3}\) - масса аммиака в граммах (16 г),
- \(M_{NH_3}\) - молярная масса аммиака (17 г/моль).

Подставляем значения:
\[n_{NH_3} = \frac{{16}}{{17}}\]

3. Найдем мольное соотношение между нитратной кислотой и аммиаком:
Из уравнения реакции видно, что на одну молекулу аммиака требуется одна молекула нитратной кислоты. То есть, мольное соотношение равно 1:1.

4. Найдем количество вещества нитратной кислоты по объему:
\[V_{HNO_3} = n_{HNO_3} \cdot V_m\]
Где:
- \(V_{HNO_3}\) - объем нитратной кислоты (5,6 л),
- \(n_{HNO_3}\) - количество вещества нитратной кислоты,
- \(V_m\) - молярный объем (22,4 л/моль).

Подставляем значения:
\[n_{HNO_3} = \frac{{V_{HNO_3}}}{{V_m}}\]

5. Найдем количество вещества соединенной соли аммония:
Поскольку мольное соотношение равно 1:1, то количество вещества соли аммония (NH4NO3) будет таким же, как и количество вещества нитратной кислоты.

6. Найдем массу соединенной соли аммония:
\[m_{NH_4NO_3} = n_{NH_4NO_3} \cdot M_{NH_4NO_3}\]
Где:
- \(m_{NH_4NO_3}\) - масса соединенной соли аммония,
- \(n_{NH_4NO_3}\) - количество вещества соединенной соли аммония,
- \(M_{NH_4NO_3}\) - молярная масса соединенной соли аммония.

Подставляем значения:
\[m_{NH_4NO_3} = n_{HNO_3} \cdot M_{NH_4NO_3}\]

7. Находим процентную составляющую массы соли аммония:
\[Процентная\,составляющая = \frac{{m_{NH_4NO_3}}}{{теоретическая\,масса}} \cdot 100\]
Где:
- \(теоретическая\,масса\) - масса соли аммония, которая можно образовать максимально (теоретически).

Подставляем значения и получаем ответ.

Теперь, когда мы провели все необходимые вычисления, давайте решим задачу.

1. Найдем количество вещества аммиака:
\[n_{NH_3} = \frac{{16}}{{17}} \approx 0,94 \, моль\]

2. Найдем количество вещества нитратной кислоты:
\[n_{HNO_3} = \frac{{5,6}}{{22,4}} \approx 0,25 \, моль\]

3. Так как мольное соотношение между аммиаком и нитратной кислотой равно 1:1, количество вещества соли аммония будет таким же:
\[n_{NH_4NO_3} = 0,25 \, моль\]

4. Рассчитаем массу соединенной соли аммония:
Молярная масса соли аммония равна \(80\) г/моль.
\[m_{NH_4NO_3} = 0,25 \cdot 80 = 20 \, г\]

5. Рассчитаем процентную составляющую массы соли аммония:
Теоретическая масса соли аммония будет равна максимально возможной массе соли аммония, которую можно образовать.
В данном случае, это будет равно массе нитратной кислоты. Так как масса нитратной кислоты равна \(5,6\) г, то теоретическая масса соли аммония будет равна \(5,6\) г.
\[Процентная\,составляющая = \frac{{20}}{{5,6}} \cdot 100 \approx 357,14\, \%\]

Ответ: Масса соли аммония, образованной в результате реакции между нитратной кислотой и аммиаком, в отношении к теоретически возможной массе составляет приблизительно 357,14 процентов.