Чтобы определить объем водорода, необходимого для реакции с 14 граммами азота (N₂) для получения аммиака (NH₃), мы сначала можем воспользоваться уравнением реакции:
\[ N_2 + 3H_2 \rightarrow 2NH_3 \]
Сначала найдем количество вещества (моль) азота (N₂): Молярная масса N₂ (2 атома азота) составляет примерно 28 г/моль. \[ n(N_2) = \frac{m(N_2)}{M(N_2)} = \frac{14 \text{ г}}{28 \text{ г/моль}} = 0,5 \text{ моль} \]
Определим, сколько вещества водорода (H₂) нужно для реакции: Из уравнения реакции видно, что на 1 моль N₂ требуется 3 моля H₂. \[ n(H_2) = 3 \cdot n(N_2) = 3 \cdot 0,5 \text{ моль} = 1,5 \text{ моль} \]
Теперь найдем объем водорода при нормальных условиях (0°C и 1 атм): При нормальных условиях 1 моль газа занимает примерно 22,4 литра. \[ V(H_2) = n(H_2) \cdot V_{m} = 1,5 \text{ моль} \cdot 22,4 \text{ л/моль} = 33,6 \text{ л} \]
Таким образом, объем водорода, необходимый для реакции с 14 граммами азота для получения аммиака, равен 33,6 литров.
