Question

при 800 C кальций реагирует с азотом и образует 30 г. нитрида. Рассчитайте а) массу (в граммах) затраченного металла; б) объем ( в литрах, н.у.) затраченного азота​

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

при 800 C кальций реагирует с азотом и образует 30 г. нитрида. Рассчитайте а) массу (в граммах) затраченного металла; б) объем ( в литрах, н.у.) затраченного азота​

                                 30 г

  3Сa     +  N2   =     Ca3N2  

  Молярная   масса   нитрида  кальция  равна  148 г/моль.  30 г  нитрида  кальция  соответствуют   30 г : 148 г/моль  = 0,203  моль.

Тогда  масса  затраченного  кальция  составит   24, 36 г, а  объем  азота  4, 55 л  при н.у.

Answer 2

Давайте начнем с балансировки химического уравнения реакции образования нитрида кальция (Ca3N2) из кальция (Ca) и азота (N2):

3Ca + N2 -> Ca3N2

Из уравнения видно, что для образования 1 молекулы нитрида кальция требуется 3 молекулы кальция и 1 молекула азота.

a) Рассчитаем массу затраченного кальция: Молярная масса кальция (Ca) = 40.08 г/моль Масса образованного нитрида кальция = 30 г

Молекулярная масса нитрида кальция (Ca3N2) = 3 * молярная масса кальция + 2 * масса азота = 3 * 40.08 г/моль + 2 * 14.01 г/моль = 120.24 г/моль + 28.02 г/моль = 148.26 г/моль

Количество молей нитрида кальция = масса / молекулярная масса = 30 г / 148.26 г/моль ≈ 0.202 моль

Так как по балансированному уравнению 3 молекулы кальция реагируют с 1 молекулой азота, то затраченное количество молей кальция будет в 3 раза больше, чем количество молей нитрида кальция:

Затраченное количество молей кальция = 3 * 0.202 моль ≈ 0.606 моль

Масса затраченного кальция = количество молей * молярная масса = 0.606 моль * 40.08 г/моль ≈ 24.31 г

b) Рассчитаем объем затраченного азота при нормальных условиях (н.у.), используя закон идеального газа (V = nRT/P):

Количество молей азота = количество молей нитрида кальция = 0.202 моль

Универсальная газовая постоянная (R) ≈ 0.0821 л⋅атм/моль⋅K (или 8.314 м^3⋅Па/моль⋅K) Температура (T) = 800 °C = 800 + 273.15 К = 1073.15 К Давление (P) примем как стандартное атмосферное давление ≈ 1 атм

V = (0.202 моль * 0.0821 л⋅атм/моль⋅K * 1073.15 К) / 1 атм ≈ 17.47 литров

Итак: a) Масса затраченного кальция ≈ 24.31 г b) Объем затраченного азота при н.у. ≈ 17.47 л