Какой объем аммиака в литрах будет получен при реакции избытка раствора гидроксида натрия с 48 г карбоната аммония

Чтобы решить данную задачу, нам необходимо знать уравнение реакции между гидроксидом натрия (NaOH) и карбонатом аммония ((NH4)2CO3).
Уравнение реакции выглядит следующим образом:
\(2NaOH + (NH4)2CO3 \rightarrow 2NH3 + H2O + Na2CO3\)

Из данного уравнения мы видим, что 1 моль гидроксида натрия (NaOH) реагирует с 1 молью карбоната аммония ((NH4)2CO3), образуя 2 моля аммиака (NH3).

Теперь, чтобы найти объем аммиака, сначала нам нужно узнать количество молей карбоната аммония. Для этого воспользуемся молярной массой карбоната аммония, которая равна 96 г/моль.

Масса дана в задаче и составляет 48 г. Чтобы найти количество молей карбоната аммония, мы разделим массу на молярную массу:
\(n = \frac{m}{M}\)
\(n = \frac{48 \, \text{г}}{96 \, \text{г/моль}}\)
\(n = 0,5 \, \text{моль}\)

Итак, у нас есть 0,5 моль карбоната аммония. По уравнению реакции, каждая моль карбоната аммония превращается в 2 моля аммиака.

Теперь нам нужно узнать количество молей аммиака, которое будет образовано. Для этого умножим количество молей карбоната аммония на коэффициент превращения:
\(n_{\text{аммиака}} = 0,5 \, \text{моль} \times 2\)
\(n_{\text{аммиака}} = 1 \, \text{моль}\)

Таким образом, после проведения реакции избытка раствора гидроксида натрия с 48 г карбоната аммония, мы получим 1 моль аммиака.

Но в задаче также указан выход реакции. Предположим, что 100% реакции приводит к образованию 1 моля аммиака. Если выход реакции составляет \(x\%\) (в десятичной форме), то реальное количество аммиака будет равно \(x\%\) от 1 моля.
Таким образом, для нашей задачи, мы имеем выход реакции в виде, пусть, \(80\%\) (0,8 в десятичной форме):

\(n_{\text{аммиака}} = 1 \, \text{моль} \times 0,8\)
\(n_{\text{аммиака}} = 0,8 \, \text{моль}\)

Теперь мы можем использовать идеальный газовый закон, чтобы найти объем аммиака. Возьмем известную молярную массу аммиака, которая составляет 17 г/моль, и воспользуемся следующей формулой:
\(V = \frac{{n \times R \times T}}{{P}}\)

Где:
\(V\) - объем газа (аммиака),
\(n\) - количество молей газа (аммиака),
\(R\) - универсальная газовая постоянная (приближенно равна \(0,0821 \, \text{л} \cdot \text{атм/моль} \cdot \text{К}\)),
\(T\) - температура газа (в Кельвинах),
\(P\) - давление газа (в атмосферах).

Поскольку нам не дана температура и давление газа, мы предположим, что они равны комнатным условиям - \(25 \, \text{°C}\) (298 К) и \(1 \, \text{атм}\), соответственно.

Подставим полученные значения в формулу:

\(V = \frac{{0,8 \, \text{моль} \times 0,0821 \, \text{л} \cdot \text{атм/моль} \cdot \text{К} \times 298 \, \text{К}}}{{1 \, \text{атм}}}\)

\(V \approx 19,53 \, \text{л}\)

Таким образом, объем аммиака, полученного при данной реакции, составляет примерно 19,53 литра.