Какое количество аммиака (в литрах при нормальных условиях) образуется при нагревании смеси, содержащей 32 грамма

Хорошо, давайте разберем эту задачу по шагам для лучшего понимания.

Шаг 1: Запись уравнения реакции
Сначала нужно записать уравнение реакции между нитратом аммония (NH4NO3) и гидроксидом натрия (NaOH). В данной реакции гидроксид натрия реагирует с нитратом аммония, образуя аммиак (NH3), натрийнитрат (NaNO3) и воду (H2O). Уравнение реакции выглядит следующим образом:

NH4NO3 + NaOH → NH3 + NaNO3 + H2O

Шаг 2: Рассчет количества веществ
Теперь нужно определить количество веществ, указанных в задаче. Дано 32 грамма нитрата аммония и 32 грамма гидроксида натрия.

Шаг 3: Расчет молекулярных масс
Чтобы перейти от массы к количеству веществ, нужно рассчитать молекулярные массы нитрата аммония и гидроксида натрия. Молекулярная масса NH4NO3 равна 80 г/моль, а молекулярная масса NaOH равна 40 г/моль.

Шаг 4: Расчет количества веществ в молях
Чтобы рассчитать количество веществ в молях, нужно разделить массу на молекулярную массу:

- Для нитрата аммония: количество веществ NH4NO3 = масса / молекулярная масса = 32 г / 80 г/моль = 0,4 моль
- Для гидроксида натрия: количество веществ NaOH = масса / молекулярная масса = 32 г / 40 г/моль = 0,8 моль

Шаг 5: Определение ограничивающего реагента
Чтобы определить, какой реагент будет являться ограничивающим, нужно сравнить соотношение стехиометрических коэффициентов реагентов в уравнении реакции. В данном случае, соотношение между гидроксидом натрия и нитратом аммония равно 1:1. Таким образом, гидроксид натрия будет ограничивающим реагентом, так как его количество больше.

Шаг 6: Расчет количества аммиака
Теперь, зная количество ограничивающего реагента (NaOH), можем определить количество образующегося аммиака. Согласно уравнению реакции, каждый моль гидроксида натрия превращается в один моль аммиака. Таким образом, количество аммиака будет равно количеству ограничивающего реагента:

Количество аммиака = количество ограничивающего реагента = 0,8 моль

Шаг 7: Перевод в литры
Чтобы перевести количество веществ из моль в литры при нормальных условиях (температура 0°C и давление 1 атм), нужно использовать уравнение состояния идеального газа: PV = nRT. Значение R - газовая постоянная, равная 0,0821 л·атм/моль·К. Также учтите, что один моль газа занимает 22,4 литра объема при нормальных условиях.

Мы уже знаем количество веществ (моль), поэтому можно рассчитать объем по следующей формуле:

Объем = количество веществ × 22,4 л/моль

В нашем случае:

Объем аммиака = количество аммиака × 22,4 л/моль

Подставляя значение количества аммиака из шага 6, получаем:

Объем аммиака = 0,8 моль × 22,4 л/моль = 17,92 л

Таким образом, при нагревании указанной смеси образуется приблизительно 17,92 литра аммиака при нормальных условиях.