Сколько газа будет выделяться при взаимодействии 80 г 40% раствора гидроксида натрия с 50 г хлорида аммония?

Для решения данной задачи, вам понадобится знание принципов химических реакций и основы стехиометрии. Начнем с формулировки химической реакции между гидроксидом натрия (NaOH) и хлоридом аммония (NH4Cl):

\[ NaOH + NH_4Cl \rightarrow NaCl + NH_3 + H_2O \]

Это реакция двойной замены, в результате которой образуются хлорид натрия (NaCl), аммиак (NH3) и вода (H2O).

1. Сначала рассчитаем количество вещества гидроксида натрия (NaOH). Для этого воспользуемся формулой:

\[ n = \frac{m}{M} \]

где n - количество вещества, m - масса, M - молярная масса.

Молярная масса гидроксида натрия (NaOH) равна 39,997 г/моль.

\[ n_{NaOH} = \frac{m_{NaOH}}{M_{NaOH}} = \frac{80}{39,997} \approx 2,000 \, \text{моль} \]

2. Далее, рассчитаем количество вещества хлорида аммония (NH4Cl). Молярная масса хлорида аммония (NH4Cl) равна 53,491 г/моль.

\[ n_{NH_4Cl} = \frac{m_{NH_4Cl}}{M_{NH_4Cl}} = \frac{50}{53,491} \approx 0,936 \, \text{моль} \]

3. Теперь рассчитаем, какая из реагирующих веществ является ограничивающим реагентом, то есть, какой из веществ полностью реагирует. Для этого сравним соотношения количества вещества реагентов, указанное в химическом уравнении реакции.

Из уравнения видно, что когда 1 моль гидроксида натрия реагирует с 1 молью хлорида аммония, образуется 1 моль хлорида натрия. Таким образом, соотношение между мольными количествами реагентов 1:1.

Так как у нас имеется 2,000 моль гидроксида натрия и 0,936 моль хлорида аммония, то хлорид аммония является ограничивающим реагентом.

4. Теперь определим количество вещества хлорида натрия (NaCl), аммиака (NH3) и воды (H2O), которые образуются при полном реагировании ограничивающего реагента.

Из уравнения реакции видно, что при полном реагировании 1 моль хлорида аммония образуется 1 моль хлорида натрия, 1 моль аммиака и 1 моль воды.

Так как у нас 0,936 моль хлорида аммония, то образуется тоже 0,936 моль хлорида натрия, 0,936 моль аммиака и 0,936 моль воды.

5. Наконец, определим массу газообразного аммиака (NH3), который выделяется в результате реакции.

Молярная масса аммиака (NH3) равна 17,031 г/моль.

\[ m_{NH_3} = n_{NH_3} \times M_{NH_3} = 0,936 \times 17,031 \approx 15,93 \, \text{г} \]

Таким образом, при взаимодействии 80 г 40% раствора гидроксида натрия с 50 г хлорида аммония, будет выделяться около 15,93 г аммиака (NH3).