Определите объем (при н. у.) аммиака который получиться при действии избытка растворов гидроксида калия на 72 г карбоната аммония, если выход аммиака в реакции составляет 60%
Чтобы определить объем аммиака (NH₃), который получится при реакции гидроксида калия (KOH) с карбонатом аммония (NH₄)₂CO₃, сначала нужно рассмотреть уравнение реакции.
Карбонат аммония при взаимодействии с гидроксидом калия разлагается, образуя аммиак, воду и карбонат калия. Уравнение реакции выглядит следующим образом:
\[ (NH_4)_2CO_3 + 2 KOH \rightarrow 2 NH_3 + K_2CO_3 + 2 H_2O \]
Теперь разберёмся с количеством реагента. Молярная масса (М) карбоната аммония (NH₄)₂CO₃:
- M(N) = 14 г/моль
- M(H) = 1 г/моль
- M(C) = 12 г/моль
- M(O) = 16 г/моль
Считаем молярную массу:
\[ M = 2 \cdot 14 + 8 \cdot 1 + 12 + 3 \cdot 16 = 28 + 8 + 12 + 48 = 96 \text{ г/моль} \]
Теперь определим количество вещества (n) карбоната аммония в 72 г:
\[ n = \frac{m}{M} = \frac{72 \text{ г}}{96 \text{ г/моль}} = 0.75 \text{ моль} \]
Согласно уравнению реакции, 1 моль карбоната аммония даёт 2 моль аммиака. Следовательно, 0.75 моль карбоната аммония даст:
\[ n(NH_3) = 0.75 \cdot 2 = 1.5 \text{ моль} \]
Теперь учтем выход аммиака, который составляет 60%. Тогда фактическое количество получаемого аммиака будет:
\[ n_{реальный} = 1.5 \text{ моль} \cdot 0.6 = 0.9 \text{ моль} \]
Исходя из нормальных условий (н. у.) 1 моль газа занимает 22.4 литра. Тогда объем аммиака можно вычислить по формуле:
\[ V = n \cdot 22.4 \text{ л/моль} \]
Подставим значение количества:
\[ V = 0.9 \text{ моль} \cdot 22.4 \text{ л/моль} = 20.16 \text{ л} \]
Итак, объем аммиака, который можно получить при данной реакции при выходе 60%, составит 20.16 литров.
