Какой объем аммиака можно получить при взаимодействии 105г хлорида аммония с 111 г гидроксида кальция, если доля выхода продукта 90%?
Условие:
Какой объем аммиака можно получить при взаимодействии 105г хлорида аммония с 111 г гидроксида кальция, если доля выхода продукта 90%?
Решение:
Для решения данной задачи, нам необходимо определить, какой из реагентов является ограничивающим. Ограничивающий реагент - это реагент, который полностью реагирует и определяет количество продукта, которое можно получить.
Для этого, сначала нужно определить количество вещества каждого реагента, используя их молярные массы. Молярная масса хлорида аммония (NH4Cl) равна 53.49 г/моль, а молярная масса гидроксида кальция (Ca(OH)2) равна 74.09 г/моль.
Моля хлорида аммония: n(NH4Cl) = масса / молярная масса = 105 г / 53.49 г/моль = 1.96 моль
Моля гидроксида кальция: n(Ca(OH)2) = масса / молярная масса = 111 г / 74.09 г/моль = 1.5 моль
Теперь, чтобы определить ограничивающий реагент, нужно сравнить их соотношение в уравнении реакции. Уравнение реакции между хлоридом аммония и гидроксидом кальция:
2NH4Cl + Ca(OH)2 -> 2NH3 + CaCl2 + 2H2O
Из уравнения видно, что для полного превращения 2 моль хлорида аммония требуется 1 моль гидроксида кальция. Таким образом, гидроксид кальция является ограничивающим реагентом.
Теперь, чтобы определить количество аммиака, которое можно получить, нужно использовать соотношение между гидроксидом кальция и аммиаком в уравнении реакции. Из уравнения видно, что для каждого моля гидроксида кальция образуется 2 моля аммиака.
Количество аммиака: n(NH3) = 2 * n(Ca(OH)2) = 2 * 1.5 моль = 3 моль
Теперь, учитывая, что доля выхода продукта составляет 90%, мы можем рассчитать фактическое количество аммиака, которое можно получить:
Фактическое количество аммиака = доля выхода * количество аммиака = 0.9 * 3 моль = 2.7 моль
Наконец, чтобы определить объем аммиака, нужно использовать уравнение состояния идеального газа PV = nRT, где P - давление, V - объем, n - количество вещества, R - универсальная газовая постоянная, T - температура.
Однако, для решения этой задачи нам не хватает информации о давлении и температуре. Поэтому, без этих данных, мы не можем точно определить объем аммиака, который можно получить.
