Який найменший об єм аміаку (н.у.) необхідний для реакції з 200 г розчину хлороетанової кислоти з масовою часткою?

Для решения данной задачи, нам необходимо использовать химический баланс реакции между аммиаком и хлороетановой кислотой. Балансировка реакции позволяет нам установить соотношение между реагентами и продуктами в данной химической реакции.

Балансировка реакции между аммиаком (NH₃) и хлороетановой кислотой (C₂H₅ClO₂) выглядит следующим образом:

\[NH₃ + C₂H₅ClO₂ \rightarrow C₂H₅NH₃Cl + H₂O\]

Из данного уравнения реакции, видно, что на одну молекулу аммиака (NH₃) приходится одна молекула хлороетановой кислоты (C₂H₅ClO₂). Следовательно, для полного протекания реакции нам необходимо иметь эквивалентное количество веществ обеих реагирующих сторон.

Однако, для решения данной задачи нам дано количество веществ не в мольном эквиваленте, а в массовом количестве. Поэтому, нам необходимо сначала перевести массовое количество хлороетановой кислоты (C₂H₅ClO₂) в количество веществ в молях, а затем использовать баланс реакции для определения необходимого количества аммиака (NH₃) в молях.

Для определения количества веществ в молях, воспользуемся формулой:

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

где \(n\) - количество вещества в молях, \(m\) - масса вещества в граммах, \(M\) - молярная масса вещества в г/моль.

Молярные массы хлороетановой кислоты (C₂H₅ClO₂) и аммиака (NH₃) можно найти в таблице химических элементов или воспользоваться химическими калькуляторами. Молярные массы составляют:

\[M_{C₂H₅ClO₂} = 105,99 \, \text{г/моль}\]
\[M_{NH₃} = 17,03 \, \text{г/моль}\]

Теперь приведем массу хлороетановой кислоты (C₂H₅ClO₂), указанную в задаче, к количеству вещества в молях по формуле:

\[n_{C₂H₅ClO₂} = \frac{m_{C₂H₅ClO₂}}{M_{C₂H₅ClO₂}}\]

\[n_{C₂H₅ClO₂} = \frac{200 \, \text{г}}{105,99 \, \text{г/моль}}\]

Выполняя вычисления, получаем:

\[n_{C₂H₅ClO₂} = 1,884 \, \text{моль}\]

Теперь используя баланс реакции, мы знаем, что на одну молекулу аммиака (NH₃) приходится одна молекула хлороетановой кислоты (C₂H₅ClO₂). Таким образом, количество аммиака (NH₃) в молях будет равно количеству хлороетановой кислоты (C₂H₅ClO₂) в молях:

\[n_{NH₃} = n_{C₂H₅ClO₂} = 1,884 \, \text{моль}\]

Однако, задача просит найти минимальный объем аммиака (NH₃) в нормальных условиях (н.у.). Объем газа пропорционален количеству вещества по формуле:

\[V = n \cdot V_{molar}\]

где \(V\) - объем газа, \(n\) - количество вещества в молях, \(V_{molar}\) - молярный объем газа.

Молярный объем газа, при нормальных условиях составляет:

\[V_{molar} = 22,4 \, \text{л/моль}\]

Теперь найдем объем аммиака (NH₃) в нормальных условиях по формуле:

\[V_{NH₃} = n_{NH₃} \cdot V_{molar}\]

\[V_{NH₃} = 1,884 \, \text{моль} \times 22,4 \, \text{л/моль}\]

Выполняя вычисления, получаем:

\[V_{NH₃} = 42,26 \, \text{л}\]

Таким образом, минимальный объем аммиака (NH₃) в нормальных условиях, необходимый для реакции с 200 г розчину хлороетановой кислоты с указанной массовой долей, составляет 42,26 л. Такой объем аммиака будет достаточным для полного протекания реакции.