Какое количество нитрата аммония можно получить из 1 тонны 50%-й азотной кислоты при производстве из аммиака и этой

Чтобы решить данную задачу, нам необходимо применить знания о стехиометрии и химических реакциях.

Дано:
- Масса азотной кислоты: 1 тонна (1000 кг)
- Концентрация азотной кислоты: 50%
- Практический выход продукта: 98%

Мы знаем, что нитрат аммония образуется в реакции между аммиаком (NH3) и азотной кислотой (HNO3). Сначала мы должны найти мольную массу азотной кислоты и аммиака.

Мольная масса азотной кислоты (HNO3) равна сумме масс атомов всех элементов, составляющих молекулу. Масса атома взята из периодической таблицы:

Масса атома азота (N) = 14.01 г/моль
Масса атома кислорода (O) = 16.00 г/моль
Масса атома водорода (H) = 1.01 г/моль

Теперь можем вычислить мольную массу азотной кислоты:

Мольная масса HNO3 = (1 * масса атома H) + (1 * масса атома N) + (3 * масса атома O)

Мольная масса HNO3 = (1 * 1.01 г/моль) + (1 * 14.01 г/моль) + (3 * 16.00 г/моль)
Мольная масса HNO3 = 63.02 г/моль

Концентрация азотной кислоты указана в процентах. Чтобы выразить ее в массовых долях, необходимо разделить значение концентрации на 100:

Массовая доля HNO3 = 50% / 100% = 0.5

Теперь мы можем найти массу азотной кислоты в 1 тонне:

Масса HNO3 = Массовая доля HNO3 * Масса азотной кислоты
Масса HNO3 = 0.5 * 1000 кг = 500 кг

Давайте найдем количество вещества (в молях) азотной кислоты, используя массу HNO3 и ее мольную массу:

Количество HNO3 (в молях) = Масса HNO3 / Мольная масса HNO3
Количество HNO3 (в молях) = 500 кг / 63.02 г/моль ≈ 7.93 моль

Теперь нам нужно найти количество аммиака (NH3), необходимое для полной реакции с азотной кислотой. Химическое уравнение для реакции NH3 и HNO3 выглядит следующим образом:

4 NH3 + HNO3 → NH4NO3

Из уравнения видно, что для образования одного моля нитрата аммония (NH4NO3) требуется 1 моль азотной кислоты (HNO3). Следовательно, мы можем сделать вывод, что для образования 7.93 моль нитрата аммония (NH4NO3) нам потребуется такое же количество молей азотной кислоты (HNO3).

Теперь можем вычислить массу нитрата аммония (NH4NO3), используя его мольную массу:

Мольная масса NH4NO3 = (1 * масса атома N) + (4 * масса атома H) + (3 * масса атома O)

Мольная масса NH4NO3 = (1 * 14.01 г/моль) + (4 * 1.01 г/моль) + (3 * 16.00 г/моль)
Мольная масса NH4NO3 = 80.05 г/моль

Масса нитрата аммония (NH4NO3) = Количество NH4NO3 (в молях) * Мольная масса NH4NO3
Масса нитрата аммония (NH4NO3) = 7.93 моль * 80.05 г/моль ≈ 635.43 г

Таким образом, количество нитрата аммония, которое можно получить из 1 тонны 50%-й азотной кислоты при производстве из аммиака и этой кислоты, составляет около 635.43 г.