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

Чтобы решить эту задачу, нам необходимо использовать понятие мольного соотношения и данные о процентном выходе.

1. Сначала найдем массу аммиака, которая соответствует теоретически возможному максимальному выходу. Поскольку практический выход аммиака составляет 25,12% от теоретически возможного, мы можем записать:

Масса аммиака = 3,8 г / 0,2512 = 15,1236 г

2. Теперь мы должны найти количество вещества (в молях) аммиака. Для этого нам понадобится молярная масса аммиака. Молярная масса аммиака (NH₃) составляет 17 г/моль.

Масса аммиака = количество вещества × молярная масса
Количество вещества аммиака = Масса аммиака / Молярная масса аммиака
Количество вещества аммиака = 15,1236 г / 17 г/моль ≈ 0,88885 моль

3. Теперь, с помощью мольного соотношения, мы сможем определить количество вещества азота и водорода в аммиаке.

Мольное соотношение между аммиаком (NH₃), азотом (N₂) и водородом (H₂) в реакции синтеза аммиака составляет:

1 моль азота + 3 моль водорода -> 2 моль аммиака

Однако, вам дано значение массы аммиака, а не количество вещества азота и водорода. Поэтому мы должны использовать пропорцию между массой и количеством вещества для определения количества вещества азота и водорода.

Количество вещества аммиака: количество вещества азота: количество вещества водорода = 2:1:3

Тогда количество вещества азота: количество вещества водорода = 1:3/2 = 1:1,5

4. Разделим количество вещества аммиака на 2, чтобы найти количество вещества азота:

Количество вещества азота = 0,88885 моль / 2 = 0,444425 моль

5. Учитывая, что мольное соотношение между аммиаком и водородом составляет 3:1, найдем количество вещества водорода:

Количество вещества водорода = 0,444425 моль * 1,5 = 0,6666375 моль

6. Теперь посчитаем массу азота и водорода. Молярная масса азота (N₂) составляет 28 г/моль, а молярная масса водорода (H₂) равна 2 г/моль.

Масса азота = Количество вещества азота × молярная масса азота
Масса азота = 0,444425 моль * 28 г/моль ≈ 12,42685 г

Масса водорода = Количество вещества водорода × молярная масса водорода
Масса водорода = 0,6666375 моль * 2 г/моль ≈ 1,333275 г

Таким образом, чтобы получить аммиак массой 3,8 г, необходимо взять примерно 12,43 г азота и 1,33 г водорода.