Question

при действии аммиака на серную кислоту образуется гидросульфат аммония. Какой объем при нормальных условиях аммиака пошёл на образование 34,5 г этой соли. Сколько молекул содержится в этом объеме газа ? Чему равна плотность этого газа по водороду?

Answer 1

NH₃ + H₂SO₄ => (NH₄)HSO₄

n = m/M

M ((NH₄)HSO₄) = 14 + 1*4 + 1 + 32 + 16*4 = 115 г/моль

n ((NH₄)HSO₄) = 34,5 / 115 = 0,3 моль

Соотношение количества веществ 1:1, значит n (NH₃) = 0,3 моль

n = V/Vm => V = n*Vm

Vm = 22,4 л/моль

V (NH₃) = 0,3 * 22,4 = 6,72 л

N = n*Na (Na это число авогадро, а не Натрий)

Na = 6,02 * 10²³

N (NH₃) = 0,3 * 6,02 * 10²³ = 1,8 * 10²³

M (NH₃) = 14 + 1*3 = 17

D H2 (газ) = M (газ) / M(H₂)

D H2 (NH₃) = 17/2 = 8,5

Ответ: V(NH₃) = 6,72 л; N = 1,8 * 10²³ молекул; D H2 (NH₃) = 8,5

Answer 2

Для решения данной задачи, нам необходимо сначала выяснить химическую реакцию между аммиаком (NH3) и серной кислотой (H2SO4):

NH3 + H2SO4 → (NH4)HSO4

Из уравнения видно, что на одну молекулу аммиака приходится одна молекула гидросульфата аммония [(NH4)HSO4]. Теперь рассчитаем количество аммиака, необходимого для образования 34,5 г гидросульфата аммония:

1. Найдем молекулярную массу гидросульфата аммония [(NH4)HSO4]:

Масса азота (N) в аммиаке (NH3): 14 г/моль Масса водорода (H) в аммиаке (NH3): 3 г/моль Масса серы (S) в серной кислоте (H2SO4): 32 г/моль Масса кислорода (O) в серной кислоте (H2SO4): 16 г/моль

Молекулярная масса гидросульфата аммония [(NH4)HSO4]: (14 * 4) + 1 + 32 + (16 * 4) = 97 г/моль

2. Рассчитаем количество молей гидросульфата аммония:

Количество молей = масса / молекулярная масса Количество молей = 34,5 г / 97 г/моль ≈ 0,3557 моль

3. Так как по уравнению реакции 1 моль аммиака соответствует 1 моли гидросульфата аммония, то нам также потребуется 0,3557 моль аммиака.

4. Теперь рассчитаем объем аммиака при нормальных условиях (температура 0°C и давление 1 атмосфера), зная, что 1 моль любого идеального газа занимает при нормальных условиях объем около 22,7 л:

Объем аммиака (V) = количество молей (n) * объем 1 моля газа (V1) Объем аммиака (V) = 0,3557 моль * 22,7 л/моль ≈ 8,08 л

5. Чтобы рассчитать количество молекул в этом объеме газа, воспользуемся уравнением идеального газа:

PV = nRT

где: P - давление (1 атмосфера) V - объем (8,08 л) n - количество молей (0,3557 моль) R - универсальная газовая постоянная (0,0821 л·атм/(моль·К)) T - температура в Кельвинах (при 0°C = 273,15 К)

Переведем температуру в Кельвины: Т = 0°C + 273,15 = 273,15 К

Теперь рассчитаем количество молекул (N) в объеме аммиака:

N = n * N_A

где: N_A - число Авогадро (приблизительно 6,022 * 10^23 молекул/моль)

N = 0,3557 моль * 6,022 * 10^23 молекул/моль ≈ 2,140 * 10^23 молекул

6. Для определения плотности аммиака по водороду, рассчитаем его массу на основе массы водорода в 1 моле аммиака:

Масса водорода (H) в 1 моле аммиака (NH3): 3 г/моль

Масса аммиака (m) в объеме 8,08 л: Масса аммиака (m) = количество молей (n) * масса водорода в 1 моле аммиака (3 г/моль) Масса аммиака (m) = 0,3557 моль * 3 г/моль ≈ 1,0671 г

Теперь рассчитаем плотность аммиака по водороду (ρ) при нормальных условиях (плотность равна массе деленной на объем):

Плотность аммиака (ρ) = масса аммиака (m) / объем аммиака (V) Плотность аммиака (ρ) = 1,0671 г / 8,08 л ≈ 0,132 г/л

Итак, ответы на задачу:

1. Объем аммиака при нормальных условиях, пошедший на образование 34,5 г гидросульфата аммония, составляет приблизительно 8,08 л.
2. В этом объеме аммиака содержится примерно 2,140 * 10^23 молекул.
3. Плотность аммиака по водороду составляет около 0,132 г/л.