Сколько объема водорода требуется для образования 510 г аммиака при их реакции?

Чтобы решить эту задачу, нам потребуется знать соотношение между аммиаком (NH3) и водородом (H2) в реакции и применить закон сохранения массы.

Перед решением, давайте узнаем молярную массу аммиака (NH3) и водорода (H2). Молярная масса аммиака равняется сумме масс атомов азота (N) и водорода (H) в молекуле, то есть:

Молярная масса аммиака (NH3) = масса азота (N) + (3 * масса водорода (H))

Масса азота (N) = 14.01 г/моль,
Молярная масса водорода (H) = 1.008 г/моль.

Таким образом, молярная масса аммиака (NH3) = 14.01 г/моль + (3 * 1.008 г/моль) = 17.03 г/моль.

Теперь мы можем рассчитать количество молей аммиака, которое соответствует 510 г аммиака, используя следующую формулу:

Количество молей = масса / молярная масса.

Масса аммиака = 510 г.
Молярная масса аммиака = 17.03 г/моль.

Количество молей аммиака = 510 г / 17.03 г/моль = 30 моль.

Согласно сбалансированному химическому уравнению реакции, каждый моль аммиака требует 3 моль водорода. Таким образом, мы можем рассчитать количество молей водорода, необходимых для реакции:

Количество молей водорода = 3 * Количество молей аммиака
= 3 * 30 моль
= 90 моль.

Наконец, чтобы рассчитать объем водорода, мы должны использовать уравнение состояния идеального газа (PV = nRT), где P - давление газа, V - объем газа, n - количество молей газа, R - универсальная газовая постоянная и T - температура в Кельвинах.

Так как даны только объем и количество молей газа, мы можем использовать упрощенную формулу:

Объем = количество молей * молярный объем.

Мольной объем идеального газа при заданных условиях (обычно при комнатной температуре и атмосферном давлении) составляет примерно 22.4 л/моль.

Объем водорода = 90 моль * 22.4 л/моль = 2016 л.

Таким образом, для образования 510 г аммиака при реакции с водородом потребуется примерно 2016 л водорода.