Сколько объема (в литрах) азота (н.у.) образуется при сжигании 10 литров (н.у.) аммиака?
Lev
Чтобы решить задачу, нам необходимо ясно понимать химическую реакцию сжигания аммиака и использовать пропорции.
Сначала определим химическую реакцию сжигания аммиака:
\[\text{NH}_3 + \text{O}_2 \rightarrow \text{N}_2 + \text{H}_2\text{O}\]
Из уравнения реакции видно, что одна молекула аммиака (NH3) распадается на одну молекулу молекулярного (N2) азота и одну молекулу воды (H2O).
Теперь давайте рассчитаем, сколько молекул азота образуется при сжигании 10 литров аммиака.
Шаг 1: Определение количества молекул аммиака в 10 литрах.
Для этого воспользуемся уравнением состояния газов — PV = nRT, где P - давление, V - объем, n - количество вещества, R - универсальная газовая постоянная, T - температура в кельвинах.
Поскольку у нас нет данных о давлении и температуре, мы можем проигнорировать эту информацию и воспользоваться постоянной комнатной температуры, которая примерно равна 298 К. При комнатной температуре P = 1 атмосфера, R = 0.0821 л × атм / (моль × К).
Теперь перейдем к формуле и рассчитаем количество молекул аммиака в 10 литрах.
\[PV = nRT\]
\[n = \frac{{PV}}{{RT}}\]
\[n = \frac{{1 \text{{ атм}} × 10 \text{{ л}}}}{{0.0821 \text{{ л × атм / (моль × К)}} × 298 \text{{ К}}}}\]
\[n \approx 0.403 \text{{ мол}}\]
Таким образом, в 10 литрах аммиака содержится примерно 0.403 моль.
Шаг 2: Рассчитаем количество молекул азота, образующегося при сжигании 0.403 моль аммиака.
Из уравнения реакции видно, что каждая молекула аммиака (NH3) распадается на одну молекулу азота (N2).
Следовательно, количество молекул азота, образующихся при сжигании 0.403 моль аммиака, будет таким же:
Количество молекул N2 = количество молекул NH3 = 0.403 моль
Шаг 3: Рассчитаем объем азота в литрах.
Так как мы имеем количество молекул азота, нам нужно найти объем, используя ту же уравнение состояния газов:
\[PV = nRT\]
\[V = \frac{{nRT}}{{P}}\]
При комнатной температуре P = 1 атмосфера, R = 0.0821 л × атм / (моль × К) и n = 0.403 моль.
Теперь можем рассчитать объем азота:
\[V = \frac{{0.403 \text{{ моль}} \times 0.0821 \text{{ л × атм / (моль × К)}} \times 298 \text{{ К}}}}{{1 \text{{ атм}}}}\]
\[V \approx 9.899 \text{{ литров}}\]
Таким образом, при сжигании 10 литров аммиака образуется примерно 9.899 литров азота.
Пожалуйста, обратите внимание, что это приблизительное значение, так как мы использовали средние значения для давления и температуры. Также учтите, что это ответ в нормальных условиях (н.у.), которые предполагаются в задаче.
Сначала определим химическую реакцию сжигания аммиака:
\[\text{NH}_3 + \text{O}_2 \rightarrow \text{N}_2 + \text{H}_2\text{O}\]
Из уравнения реакции видно, что одна молекула аммиака (NH3) распадается на одну молекулу молекулярного (N2) азота и одну молекулу воды (H2O).
Теперь давайте рассчитаем, сколько молекул азота образуется при сжигании 10 литров аммиака.
Шаг 1: Определение количества молекул аммиака в 10 литрах.
Для этого воспользуемся уравнением состояния газов — PV = nRT, где P - давление, V - объем, n - количество вещества, R - универсальная газовая постоянная, T - температура в кельвинах.
Поскольку у нас нет данных о давлении и температуре, мы можем проигнорировать эту информацию и воспользоваться постоянной комнатной температуры, которая примерно равна 298 К. При комнатной температуре P = 1 атмосфера, R = 0.0821 л × атм / (моль × К).
Теперь перейдем к формуле и рассчитаем количество молекул аммиака в 10 литрах.
\[PV = nRT\]
\[n = \frac{{PV}}{{RT}}\]
\[n = \frac{{1 \text{{ атм}} × 10 \text{{ л}}}}{{0.0821 \text{{ л × атм / (моль × К)}} × 298 \text{{ К}}}}\]
\[n \approx 0.403 \text{{ мол}}\]
Таким образом, в 10 литрах аммиака содержится примерно 0.403 моль.
Шаг 2: Рассчитаем количество молекул азота, образующегося при сжигании 0.403 моль аммиака.
Из уравнения реакции видно, что каждая молекула аммиака (NH3) распадается на одну молекулу азота (N2).
Следовательно, количество молекул азота, образующихся при сжигании 0.403 моль аммиака, будет таким же:
Количество молекул N2 = количество молекул NH3 = 0.403 моль
Шаг 3: Рассчитаем объем азота в литрах.
Так как мы имеем количество молекул азота, нам нужно найти объем, используя ту же уравнение состояния газов:
\[PV = nRT\]
\[V = \frac{{nRT}}{{P}}\]
При комнатной температуре P = 1 атмосфера, R = 0.0821 л × атм / (моль × К) и n = 0.403 моль.
Теперь можем рассчитать объем азота:
\[V = \frac{{0.403 \text{{ моль}} \times 0.0821 \text{{ л × атм / (моль × К)}} \times 298 \text{{ К}}}}{{1 \text{{ атм}}}}\]
\[V \approx 9.899 \text{{ литров}}\]
Таким образом, при сжигании 10 литров аммиака образуется примерно 9.899 литров азота.
Пожалуйста, обратите внимание, что это приблизительное значение, так как мы использовали средние значения для давления и температуры. Также учтите, что это ответ в нормальных условиях (н.у.), которые предполагаются в задаче.
Знаешь ответ?