Вычислите массу и объём образовавшегося азота, если в реакцию с кислородом вступило 15 г. аммиака.

Чтобы вычислить массу и объём образовавшегося азота при реакции аммиака (NH₃) с кислородом (O₂), сначала запишем уравнение реакции:

\[ 4 \, \text{NH}_3 + 3 \, \text{O}_2 \rightarrow 2 \, \text{N}_2 + 6 \, \text{H}_2\text{O} \]

Теперь рассчитаем, сколько моль аммиака содержится в 15 г:

1. Молярная масса аммиака (NH₃):

   • N: 14 г/моль
   • H: 1 г/моль × 3 = 3 г/моль
   • Общая молярная масса NH₃ = 14 + 3 = 17 г/моль

2. Рассчитаем количество моль: \[ n(\text{NH}_3) = \frac{m}{M} = \frac{15 \, \text{г}}{17 \, \text{г/моль}} \approx 0.8824 \, \text{моль} \]

Теперь по уравнению реакции видно, что 4 моль NH₃ дают 2 моль N₂. Следовательно, 1 моль NH₃ даёт 0.5 моль N₂:

3. Рассчитаем количество моль азота (N₂): \[ n(\text{N}_2) = 0.5 \times n(\text{NH}_3) = 0.5 \times 0.8824 \approx 0.4412 \, \text{моль} \]

Чтобы найти массу образовавшегося азота, нужно использовать его молярную массу (N₂):

• Молярная масса N₂ = 14 г/моль × 2 = 28 г/моль

4. Рассчитаем массу N₂: \[ m(\text{N}_2) = n(\text{N}_2) \times M(\text{N}_2) \approx 0.4412 \, \text{моль} \times 28 \, \text{г/моль} \approx 12.37 \, \text{г} \]

Теперь можем рассчитать объём получившегося азота при нормальных условиях (н.у.):

Объём 1 моль газа при н.у. составляет 22,4 л.

5. Рассчитаем объём N₂: \[ V(\text{N}_2) = n(\text{N}_2) \times 22.4 \, \text{л/моль} \approx 0.4412 \, \text{моль} \times 22.4 \, \text{л/моль} \approx 9.87 \, \text{л} \]

Таким образом:

• Масса образовавшегося азота составляет примерно 12.37 г.
• Объем образовавшегося азота при нормальных условиях составляет примерно 9.87 литра.