Яка об ємна частка утвореного амоніаку відносно теоретичного, якщо суміш водню з азотом об ємом 67,2л (н. у.), піддано

Добро пожаловать! Чтобы решить данную задачу, мы можем воспользоваться законом Гей-Люссака для газовых реакций.

Согласно этому закону, объемы реагирующих газов относятся между собой и к объему образовавшегося газа в простых числах или простых долях числа. Основываясь на этом, мы можем определить мольные соотношения между водородом (H₂), азотом (N₂) и аммиаком (NH₃) в данной реакции.

Рассмотрим уравнение реакции:

\[N₂ + 3H₂ → 2NH₃\]

Из уравнения видно, что для образования 2 молей аммиака необходимо 1 моль азота и 3 моля водорода.

Исходя из объемов газов, предоставленных в задаче (67,2 л водорода и азота и 112 л аммиака), мы можем определить количество молей этих газов.

Объем газа связан с его количеством молей через уравнение состояния идеального газа \[V = nRT/P\], где V - объем газа, n - количество молей газа, R - универсальная газовая постоянная, T - температура в Кельвинах, P - давление газа.

Учитывая, что в задаче не предоставлена температура и давление, мы можем предположить, что все газы находятся при одинаковых условиях и использовать обычные доли объемов в качестве меры количества молей газов.

Имея 67,2 л водорода и 112 л аммиака, мы можем определить количество молей этих газов. Поскольку три моля водорода необходимы для образования двух молей аммиака, отношение количества молей водорода к количеству молей аммиака будет следующим:

\[n(H₂)/n(NH₃) = \frac{{67,2}}{{112}} = \frac{{3}}{{2}}\]

Теперь мы знаем, что отношение количества молей водорода к количеству молей аммиака равно 3:2.

Теоретическое соотношение, основанное на уравнении реакции, гласит, что для образования 2 моль аммиака необходимо 3 моля водорода.

Следовательно, у нас имеется преобладание водорода.

Теперь мы можем определить относительную объемную долю аммиака.

Относительная объемная доля аммиака (Vᵤᵦ) может быть определена с использованием формулы:

\[Vᵤᵦ = \frac{{V_{NH₃}}}{{V_{суммарный}}} × 100\% \]

где V_{NH₃} - объем аммиака, V_{суммарный} - общий объем всех газов.

Применяя эту формулу, подставляем значения:

\[Vᵤᵦ = \frac{{112}}{{67,2 + 112}} × 100\% ≈ 62,5\% \]

Таким образом, объемная доля аммониака составляет около 62,5% от общего объема смеси.

Надеюсь, это решение понятно и полезно! Если у вас возникнут еще вопросы, пожалуйста, не стесняйтесь задавать.