Пожалуйста, определите, сколько литров (нормальных условий) азота могут реагировать с 0,24 моль бария. Ответ

Чтобы решить данную задачу, мы должны использовать уравнение химической реакции, в которой азот (N₂) реагирует с барием (Ba). Уравнение реакции выглядит следующим образом:

N₂ + 3Ba → Ba₃N₂

Из уравнения видно, что каждая молекула азота (N₂) реагирует с тремя атомами бария (Ba) и образует молекулу бария нитрида (Ba₃N₂).

У нас дано количество молей бария (0,24 моль). Используя это значение, мы можем определить сколько молекул бария участвует в реакции и, соответственно, сколько молекул азота необходимо для реакции.

Для этого нам нужно применить мольную пропорцию на основе коэффициентов реакции. Коэффициент перед барием равен 3 в уравнении реакции, поэтому количество молекул бария будет равно:

Количество молекул бария = количество молей бария × число Авогадро (6,022 × 10²³ молекул/моль) = 0,24 моль × 6,022 × 10²³ молекул/моль.

Мы можем использовать это значение для определения количества молекул азота, участвующих в реакции. Из уравнения реакции мы видим, что каждая молекула азота (N₂) реагирует с тремя атомами бария (Ba). Поэтому:

Количество молекул азота = количество молекул бария × (1/3) = (0,24 моль × 6,022 × 10²³ молекул/моль) × (1/3).

Теперь, чтобы определить объем азота, мы должны учесть условия нормальных условий (нормальные условия - это 1 моль газа при 298K и 1 атм давления).

Объем азота = количество молекул азота × объем молярного газа (22,414 л/моль при нормальных условиях) = (количество молекул азота) × 22,414 л/моль.

Теперь мы можем подставить значение количества молекул азота, рассчитанного ранее, и решить уравнение:

Объем азота = ((0,24 моль × 6,022 × 10²³ молекул/моль) × (1/3)) × 22,414 л/моль.

Вычисляя данное выражение, получаем окончательный ответ:

\[
\text{Объем азота} = 0,004749112 \text{ литра (или кубических сантиметров)}
\]

Ответ, представленный с точностью до трех знаков после запятой, составляет 0,005 литра.