З азоту об'ємом 67,2 л і водню об'ємом 224 л утворився амоніак (об'єми газів дани за н.у.) Використавши цей амоніак, добули 400 мл розчину з масовою часткою нітратної кислоти 40%, і густиною 1,25 г/мл. Визначте вихід продукту реакції. Оригінальний розв'язок з дано, відповідью.
Спочатку складаємо рівняння реакції утворення амоніаку: 3H2 + N2 -> 2NH3
Знаходимо кількість речовини у азоті та водні: n(N2) = V(P/RT) = 67.2(1/22.4) = 3 моль n(H2) = V(P/RT) = 224(1/22.4) = 10 моль
Знаходимо реагент в обмеженій кількості (азот): З рівняння видно, що на 1 моль азоту утворюється 2 моль амоніаку, тому амоніак буде утворений з 1.5 моль азоту. Тобто не весь азот буде витрачений.
Знаходимо кількість амоніаку, яка утвориться: n(NH3) = 1.5 моль
Спочатку складаємо рівняння реакції утворення амоніаку:
3H2 + N2 -> 2NH3
Знаходимо кількість речовини у азоті та водні:
n(N2) = V(P/RT) = 67.2(1/22.4) = 3 моль
n(H2) = V(P/RT) = 224(1/22.4) = 10 моль
Знаходимо реагент в обмеженій кількості (азот):
З рівняння видно, що на 1 моль азоту утворюється 2 моль амоніаку, тому амоніак буде утворений з 1.5 моль азоту. Тобто не весь азот буде витрачений.
Знаходимо кількість амоніаку, яка утвориться:
n(NH3) = 1.5 моль
Знаходимо масу амоніаку:
m(NH3) = n(NH3) M(NH3) = 1.5 17 = 25.5 г
Знаходимо кількість речовини у розчині нітратної кислоти:
m(HNO3) = 400 1.25 0.4 = 200 г
n(HNO3) = m(HNO3) / M(HNO3) = 200 / 63 = 3.17 моль
Знаходимо вихід продукту реакції:
Вихід = m(NH3) / (m(NH3) + m(HNO3)) = 25.5 / (25.5 + 200) = 11%
Отже, вихід продукту реакції становить 11%.