Question

Вычислите о бьем веселящего газа (оксонитрида азота) (N2O) который выделяется при взаимодействии цинка с 500 мл 0,1М раствора азотной кислоты

Answer 1

Дано:
V(p-pa HNO3)= 500 мл = 0,5 л
См(HNO3) = 0,1М = 0,1 моль/л
Найти:
V(N2O)-?
Решение.
n(HNO3) = V(p-paHNO3)*См(HNO3) = 0,5 л*0,1 моль/л = 0,05 моль
4Zn + 10HN⁺⁵O₃ = 4Zn⁺²(NO₃)₂ + N₂⁺O↑ + 5H₂O
Zn⁰-2e=Zn⁺²     | 4
2N⁺⁵+8e = 2N⁺ | 1
Из УХР следует, что n(N₂O) = 0,1n(HNO₃)
n(N₂O) = 0,1*0,05 моль = 0,005 моль
V(N₂O) = n*Vm = 0,005 моль*22,4 л/моль = 0,112 л
Ответ: 0,112 л = 112 мл

Answer 2

Дано:

объем раствора азотной кислоты (V) = 500 мл = 0,5 л

концентрация азотной кислоты (С) = 0,1 М

реакция:

Zn + 4HNO3 → Zn(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O

2NO2 + O2 → 2NO2

NO2 + N2O → 3NO

Сначала вычислим количество моль азотной кислоты:

n(HNO3) = C × V = 0,1 М × 0,5 л = 0,05 моль

Из уравнения реакции видно, что на каждый моль цинка необходимо 4 моля азотной кислоты, следовательно количество моль цинка:

n(Zn) = n(HNO3) ÷ 4 = 0,05 моль ÷ 4 = 0,0125 моль

Так как моль цинка и моль N2O в реакции связаны в соотношении 1:3, то количество моль N2O, которое выделяется:

n(N2O) = 3 × n(Zn) = 3 × 0,0125 моль = 0,0375 моль

Объем выделившегося N2O можно вычислить с использованием уравнения состояния идеального газа:

V(N2O) = n(N2O) × RT/P,

где R - универсальная газовая постоянная, T - температура газа в кельвинах, P - давление газа в паскалях.

Предположим, что реакция происходит при комнатной температуре (около 298 К) и стандартном атмосферном давлении (101325 Па). Тогда:

V(N2O) = 0,0375 моль × 8,314 Дж/(моль·К) × 298 К / 101325 Па = 0,0088 м³ или 8,8 л

Ответ: объем выделившегося N2O составляет 8,8 л.