Question

Визначте об’єм водню, який необхідний для взаємодії з азотом, якщо синтезовано 13 г амоніаку. Відносний вихід від теоретичного становить 95,5%? ​

Answer 1

Для визначення об'єму водню, необхідного для взаємодії з азотом, ми можемо скористатися хімічним рівнянням реакції синтезу амоніаку (NH3):

N2 + 3H2 → 2NH3

За цим рівнянням, одна молекула азоту (N2) реагує з трьома молекулами водню (H2), утворюючи дві молекули амоніаку (NH3).

Відносний вихід від теоретичного становить 95,5%. Це означає, що з 13 г амоніаку, синтезованого, 95,5% є вихідним продуктом, а решта - необхідна кількість вихідного реагента, у нашому випадку - водню.

Для визначення об'єму водню, необхідного для синтезу 13 г амоніаку, ми можемо використати молярну масу амоніаку (NH3), яка дорівнює 17 г/моль.

1. Спочатку визначимо кількість молей амоніаку: - Маса амоніаку = 13 г - Молярна маса амоніаку = 17 г/моль - Кількість молей амоніаку = маса амоніаку / молярна маса амоніаку

2. Після цього, використовуючи стехіометрію реакції, визначимо кількість молей водню: - За рівнянням реакції, на одну молекулу амоніаку (NH3) припадають 3 молекули водню (H2). - Тому, кількість молей водню = кількість молей амоніаку * 3

3. Нарешті, визначимо об'єм водню, використовуючи його молярний об'єм: - Молярний об'єм водню (H2) при нормальних умовах (0°C і 1 атм) дорівнює 22,4 л/моль. - Об'єм водню = кількість молей водню * молярний об'єм водню

Розрахунок:

1. Кількість молей амоніаку: - Кількість молей амоніаку = 13 г / 17 г/моль = 0,765 моль

2. Кількість молей водню: - Кількість молей водню = 0,765 моль * 3 = 2,295 моль

3. Об'єм водню: - Об'єм водню = 2,295 моль * 22,4 л/моль = 51,408 л

Таким чином, для взаємодії з азотом і синтезу 13 г амоніаку з вихідним відносним вихідом 95,5%, необхідний об'єм водню становить 51,408 л.

[[1]]