Какой объём аммиака (в условиях нормальных условий, в литрах) будет получен при реакции избытка раствора гидроксида

Давайте решим данную задачу.

Начнем с записи химического уравнения для данной реакции:

\[ NaOH + (NH_4)_2CO_3 \rightarrow 2NH_3 + Na_2CO_3 + 2H_2O \]

Согласно уравнению реакции, одна молекула гидроксида натрия (NaOH) и одна молекула карбоната аммония ((NH4)2CO3) реагируют, образуя две молекулы аммиака (NH3). В данной задаче у нас избыток гидроксида натрия, поэтому карбонат аммония будет полностью использован.

Теперь рассчитаем количество вещества карбоната аммония (NH4)2CO3:

\[ m = \frac{M}{M_{NH4_2CO3}} \]

где \( m \) - количество вещества, \( M \) - масса вещества, \( M_{NH4_2CO3} \) - молярная масса карбоната аммония.

Молярная масса карбоната аммония (NH4)2CO3 равна \( M_{NH4_2CO3} = 2 \cdot M_N + 4 \cdot M_H + 3 \cdot M_C + 8 \cdot M_O \), где \( M_N \), \( M_H \), \( M_C \) и \( M_O \) - молярные массы азота, водорода, углерода и кислорода соответственно.

Подставляя значения молярных масс, получаем:

\[ M_{NH4_2CO3} = 2 \cdot 14.01 \, \text{г/моль} + 4 \cdot 1.01 \, \text{г/моль} + 3 \cdot 12.01 \, \text{г/моль} + 8 \cdot 16.00 \, \text{г/моль} \approx 96.09 \, \text{г/моль} \]

Теперь рассчитаем количество вещества карбоната аммония:

\[ m = \frac{48 \, \text{г}}{96.09 \, \text{г/моль}} \approx 0.4993 \, \text{моль} \]

В данной задаче выход реакции составляет 70%, что означает, что из 0.4993 моль карбоната аммония будет получено:

\[ n_{NH_3} = 0.4993 \, \text{моль} \times 0.70 \approx 0.3495 \, \text{моль} \]

Теперь рассчитаем объем (V) аммиака при нормальных условиях. Для этого воспользуемся уравнением состояния идеального газа:

\[ V = \frac{n \cdot R \cdot T}{P} \]

где \( n \) - количество вещества аммиака, \( R \) - универсальная газовая постоянная (\( R \approx 0.08206 \, \text{атм} \cdot \text{л/моль} \cdot \text{К} \)), \( T \) - температура газа в Кельвинах, \( P \) - давление газа в атмосферах.

При нормальных условиях температура \( T \) равна 273.15 К, а давление \( P \) равно 1 атмосфере.

Подставляя значения, получаем:

\[ V = \frac{0.3495 \, \text{моль} \times 0.08206 \, \text{атм} \cdot \text{л/моль} \cdot \text{К} \times 273.15 \, \text{К}}{1 \, \text{атм}} \approx 9.515 \, \text{л} \]

Таким образом, объем аммиака при нормальных условиях составляет примерно 9.515 литров.