Question

Обчислити вихід амоніаку якщо відомо що після взаємодії азоту об'ємом 8,96 л (н.у.) із воднем утворився амоніак об'ємом 16,9 л​

Answer 1

Щоб розрахувати вихід продукту, треба масу (об'єм, кількість речовини), практично отриману в результаті реакції, поділити на теоретично обчислену масу (об'єм, кількість речовини).

η = V практ (NH₃) : V теорет. (NH₃).

Знайдемо V теорет. (NH₃).

$N_2 + 3H_2 = 2NH_3$

За законом об'ємних відношень, $V (N_2) : V(NH_3) = 1:2$

V теорет. (NH₃) = 2 ⋅ 8,96 = 17,92 (л).

$\eta = \frac{16,9}{17,92}=0,94$ (або 94%).

Відповідь: 0,94 (94%).

Answer 2

Щоб обчислити вихід амоніаку, ми можемо використовувати стехіометричний підхід, враховуючи реакцію образування амоніаку з азоту та водню:

\[ N_2 + 3H_2 \rightarrow 2NH_3. \]

Ця реакція показує, що один молекулярний об'єм азоту реагує з трьома молекулярними об'ємами водню, утворюючи два молекулярні об'єми амоніаку. Отже, коефіцієнт стехіометрії для азоту дорівнює 1, а для водню - 3.

Зазначте, що всі об'єми мають вимірювання при нормальних умовах (н.у.), що включає температуру 0 градусів Цельсія та тиск 1 атмосфери.

1. Знаходимо кількість молекулярних об'ємів азоту, використовуючи його об'єм:

\[ \text{Кількість молекулярних об'ємів азоту} = \dfrac{\text{Об'єм азоту}}{\text{Молекулярний об'єм при н.у.}} \]

\[ \text{Кількість молекулярних об'ємів азоту} = \dfrac{8.96\, \text{л}}{22.4\, \text{л/моль}} \]

\[ \text{Кількість молекулярних об'ємів азоту} \approx 0.4\, \text{моль}. \]

2. Визначимо кількість молекулярних об'ємів водню, використовуючи його об'єм:

\[ \text{Кількість молекулярних об'ємів водню} = \dfrac{\text{Об'єм водню}}{\text{Молекулярний об'єм при н.у.}} \]

\[ \text{Кількість молекулярних об'ємів водню} = \dfrac{16.9\, \text{л}}{22.4\, \text{л/моль}} \]

\[ \text{Кількість молекулярних об'ємів водню} \approx 0.75\, \text{моль}. \]

3. Визначимо, скільки молекулярних об'ємів амоніаку може утворитися:

За рівнянням реакції бачимо, що коефіцієнт стехіометрії для амоніаку - 2.

Таким чином, кількість молекулярних об'ємів амоніаку буде \(0.4 \, \text{моль} \times 2 = 0.8 \, \text{моль}\).

Отже, вихід амоніаку становить 0.8 моль, що відповідає об'єму \(0.8 \, \text{моль} \times 22.4 \, \text{л/моль} \approx 17.92 \, \text{л}\) при нормальних умовах.