Чтобы определить, сколько литров водорода потребуется для образования 17 граммов аммиака (NH₃), необходимо использовать химическое уравнение реакции синтеза аммиака:
\[ N_2 + 3H_2 \rightarrow 2NH_3 \]
Сначала найдем, сколько моль аммиака содержится в 17 граммах. Для этого вычислим молярную массу аммиака. Молярная масса NH₃ составляет:
- Азот (N) = 14 г/моль
- Водород (H) = 1 г/моль × 3 = 3 г/моль
- Общая молярная масса NH₃ = 14 г/моль + 3 г/моль = 17 г/моль
Следовательно, 17 граммов аммиака соответствует 1 молю NH₃:
\[ n(NH₃) = \frac{17 \text{ г}}{17 \text{ г/моль}} = 1 \text{ моль} \]
Теперь, согласно уравнению, для получения 2 моль NH₃ требуется 3 моль H₂. Для 1 моля NH₃ необходимо:
\[ n(H_2) = \frac{3}{2} \cdot n(NH₃) = \frac{3}{2} \cdot 1 \text{ моль} = 1.5 \text{ моль H₂} \]
Теперь переведем моли водорода в литры. При нормальных условиях (н.у.) 1 моль газа занимает 22.4 литра:
\[ V(H_2) = n(H_2) \cdot 22.4 \text{ л/моль} = 1.5 \text{ моль} \cdot 22.4 \text{ л/моль} = 33.6 \text{ литров} \]
Таким образом, для образования 17 граммов аммиака потребуется 33.6 литров водорода.