Какой объем (н.у.) азота и водорода необходимо взять, чтобы получить аммиак массой 3,8 г? Практический выход аммиака

Чтобы решить данную задачу, нам понадобится знание о массовых процентах и молярных массах элементов.

Начнем с того, что аммиак (NH₃) состоит из атомов азота (N) и водорода (H). Нам известна масса аммиака, которая равна 3,8 г. Также нам дано, что практический выход аммиака составляет 25,12% от теоретически возможного.

Давайте вычислим теоретическую массу аммиака, которую можно получить из заданной массы. Для этого нам необходимо знать мольные массы азота и водорода.

Молярная масса азота (N) составляет около 14 г/моль, а молярная масса водорода (H) равна около 1 г/моль. Таким образом, молярная масса аммиака (NH₃) составляет 14 г/моль (азот) + 3 * 1 г/моль (водород) = 17 г/моль.

Теперь мы знаем, что 1 моль аммиака имеет массу 17 г. Для вычисления количества молей аммиака, используем следующую формулу:

моль = масса / молярная масса.

Подставляем известные значения:

моль аммиака = 3,8 г / 17 г/моль ≈ 0,22 моль

Теперь мы можем вычислить количество молей азота и водорода в данной задаче. Исходя из химического состава аммиака, на одну молекулу аммиака приходится одна молекула азота и три молекулы водорода.

Таким образом, количество молей азота равно количеству молей аммиака, а количество молей водорода равно утроенному количеству молей аммиака:

моль азота = 0,22 моль
моль водорода = 0,22 моль * 3 = 0,66 моль

Теперь мы можем вычислить объемы азота и водорода при нормальных условиях (н.у.). При нормальных условиях 1 моль газа занимает объем, равный 22,4 л. Используя эту информацию и учитывая, что азот и водород объемно смешиваются без притяжения или отталкивания между собой, мы можем вычислить объемы азота и водорода при н.у.

Объем азота = моль азота * 22,4 л/моль = 0,22 моль * 22,4 л/моль ≈ 4,93 л
Объем водорода = моль водорода * 22,4 л/моль = 0,66 моль * 22,4 л/моль ≈ 14,82 л

Итак, чтобы получить 3,8 г аммиака, необходимо взять около 4,93 л азота и 14,82 л водорода при нормальных условиях. При этом практический выход аммиака составляет лишь 25,12% от теоретически возможного, что следует учесть в дальнейших расчетах или экспериментах.