Какое количество кислорода O2 потребуется для сжигания 2,24 л (н.у) аммиака NH3, если продуктами реакции являются вода H2O и азот N2?
Для решения данной задачи нужно рассмотреть уравнение реакции сжигания аммиака (NH3) в условиях, когда продуктами реакции являются вода (H2O) и азот (N2).
Сначала запишем уравнение реакции:
\[ 6 \, \text{NH}_3 + 3 \, \text{O}_2 \rightarrow 3 \, \text{N}_2 + 6 \, \text{H}_2\text{O} \]
Теперь нам нужно определить, сколько кислорода (O2) потребуется для сжигания 2,24 литров аммиака (NH3). На нормальных условиях (н.у.) 1 моль любого газа занимает объем 22,4 литра.
Рассчитаем количество молей аммиака в 2,24 литрах: \[ n(\text{NH}_3) = \frac{2,24 \, \text{л}}{22,4 \, \text{л/моль}} = 0,1 \, \text{моль} \]
Согласно уравнению реакции, на 6 моль NH3 требуется 3 моль O2. Отсюда можно установить соотношение: \[ \frac{3 \, \text{моль O}_2}{6 \, \text{моль NH}_3} = \frac{1 \, \text{моль O}_2}{2 \, \text{моль NH}_3} \]
Теперь найдем, сколько моль O2 потребуется для 0,1 моль NH3: \[ n(\text{O}_2) = 0,1 \, \text{моль NH}_3 \times \frac{1 \, \text{моль O}_2}{2 \, \text{моль NH}_3} = 0,05 \, \text{моль O}_2 \]
Переведем количество O2 в объем (при нормальных условиях): \[ V(\text{O}_2) = n(\text{O}_2) \times 22,4 \, \text{л/моль} = 0,05 \, \text{моль} \times 22,4 \, \text{л/моль} = 1,12 \, \text{л} \]
Таким образом, для сжигания 2,24 литров аммиака (NH3) потребуется 1,12 литра кислорода (O2) при нормальных условиях.
