Для решения данной задачи сначала нужно записать уравнение реакции между хлороводородом (HCl) и аммиаком (NH₃):
\[ \text{HCl} + \text{NH}_3 \rightarrow \text{NH}_4\text{Cl} \]
Теперь давайте определим, сколько вещества у нас есть.
Выходное количество хлороводорода (HCl): Мы знаем, что масса образца HCl составляет 7.3 г. Чтобы найти количество вещества (n), мы используем формулу:
\[ n = \frac{m}{M} \]
где:
- \( m \) — масса вещества,
- \( M \) — молярная масса вещества.
Молярная масса HCl составляет примерно 36.46 г/моль. Поэтому:
\[ n_{\text{HCl}} = \frac{7.3 \, \text{г}}{36.46 \, \text{г/моль}} \approx 0.200 \, \text{моль} \]
Выходное количество аммиака (NH₃): Для аммиака нам нужно сначала перевести объем в моль. Используя идеальный газовый закон, при нормальных условиях (н.у.) 1 моль газа занимает 22.4 л.
\[ n_{\text{NH}_3} = \frac{5.6 \, \text{л}}{22.4 \, \text{л/моль}} \approx 0.250 \, \text{моль} \]
Определение исходящих реагентов: Из уравнения видно, что HCl и NH₃ реагируют в соотношении 1:1. У нас 0.200 моль HCl и 0.250 моль NH₃, следовательно, хлороводород является лимитирующим реагентом.
Расчет образовавшейся массы соли (NH₄Cl): Поскольку на каждую молекулу HCl образуется одна молекула NH₄Cl, мы можем сказать, что образуется 0.200 моль NH₄Cl.
Молярная масса NH₄Cl составляет:
- N = 14.01 г/моль,
- H = 1.01 г/моль (4 атома),
- Cl = 35.45 г/моль.
Таким образом, молярная масса NH₄Cl:
\[ M_{\text{NH}_4\text{Cl}} = 14.01 + (4 \times 1.01) + 35.45 \approx 53.49 \, \text{г/моль} \]
Теперь можем рассчитать массу образовавшейся соли:
\[ m_{\text{NH}_4\text{Cl}} = n_{\text{NH}_4\text{Cl}} \times M_{\text{NH}_4\text{Cl}} \]
\[ m_{\text{NH}_4\text{Cl}} = 0.200 \, \text{моль} \times 53.49 \, \text{г/моль} \approx 10.70 \, \text{г} \]
Таким образом, масса соли, образовавшейся в результате реакции, составляет примерно 10.70 г.