Какова масса 3,5-дихлорпиридина, который взаимодействуя с оксидом азота (IV), образует такой же объем азота

Данная задача относится к химии, а именно к рассмотрению реакции между 3,5-дихлорпиридином и оксидом азота (IV). По условию, объем образовавшегося азота при этой реакции должен быть таким же, как при полном термолизе некоторого количества аммония дихромата.

Для начала, давайте рассмотрим реакцию полного термолиза аммония дихромата:
\[ (NH_4)_2Cr_2O_7 \rightarrow Cr_2O_3 + N_2 + 4H_2O \]

Мы знаем, что степень окисления азота в исходном аммонии дихромате равняется +6, а в образовавшемся азоте она равна 0.

Теперь перейдем к реакции между 3,5-дихлорпиридином и оксидом азота (IV):
\[ 3,5-C_5H_3NCl_2 + 2NO_2 \rightarrow 3,5-C_5H_3N + 2NO + 2Cl_2 \]

Мы хотим, чтобы объем образовавшегося азота при этой реакции был таким же, как при полном термолизе аммония дихромата. Так как объем газа пропорционален количеству вещества, мы можем установить следующее соотношение:
\[ 2N_2 = 2NO + 2Cl_2 \]

Исходя из этого соотношения, можно заключить, что каждое образованное молекула NO эквивалентна одной молекуле N2, и каждое образованное молекула Cl2 эквивалентна той же самой N2. Таким образом, нам нужно найти количество образованных молекул N2 при полном термолизе аммония дихромата.

Используя данные об энтальпии образования аммония дихромата, хромистого ангидрида и воды, мы можем найти тепловой эффект реакции полного термолиза аммония дихромата.

Полный термолиз аммония дихромата можно представить суммой двух реакций:

1. Образование хромистого ангидрида:
\[ (NH_4)_2Cr_2O_7 \rightarrow Cr_2O_3 + 4H_2O \]
Тепловой эффект этой реакции равен -1141 кДж/моль.

2. Образование аммония дихромата:
\[ 2Cr_2O_3 + 7O_2 \rightarrow 2(NH_4)_2Cr_2O_7 \]
Тепловой эффект этой реакции равен 1808 кДж/моль (обратите внимание на знак "+" перед значением теплового эффекта).

Теперь найдем тепловой эффект реакции полного термолиза аммония дихромата, сложив эти два значения:
\[ -1141 + 1808 = 667 \, кДж/моль \]

Теперь вспомним, что тепловой эффект химической реакции пропорционален количеству вещества, прошедшего эту реакцию. Поэтому мы можем создать следующий пропорциональный соотношение:
\[ \frac{667}{x} = \frac{2}{1} \]
где \( x \) - количество образованного молекул N2 при полном термолизе аммония дихромата.

Решим эту пропорцию:
\[ 667 \cdot 1 = 2 \cdot x \]
\[ x = \frac{667}{2} = 333,5 \, моль \]

Значит, при полном термолизе аммония дихромата образуется 333,5 моль молекул N2.

Теперь мы можем найти массу 3,5-дихлорпиридина, необходимого для образования такого же объема азота.

Молярная масса 3,5-дихлорпиридина равна \( 127,5 \, \text{г/моль} \), как следует из его химической формулы \( C_5H_3NCl_2 \).

Масса образовавшегося азота при реакции со 3,5-дихлорпиридином будет равна молярной массе азота, умноженной на количество образовавшихся молекул азота:
\[ m = M \cdot n \]
\[ m = 14 \, \text{г/моль} \cdot 333,5 \, \text{моль} = 4679 \, \text{г} \]

Таким образом, масса 3,5-дихлорпиридина, необходимого для образования такого же объема азота, составляет 4679 г.