10.7 г хлорида аммония смешали с 6 г гидроксида кальция и смесь нагрели. какой газ и сколько его по массе и объему выделилось

При нагревании смеси хлорида аммония (NH4Cl) и гидроксида кальция (Ca(OH)2) происходит реакция, в результате которой выделяется аммиак (NH3) и образуется хлорид кальция (CaCl2) и вода (H2O).

Реакция может быть записана следующим образом:

\[ 2 \, \text{NH}_4\text{Cl} + \text{Ca(OH)}_2 \rightarrow \text{CaCl}_2 + 2 \, \text{NH}_3 + 2 \, \text{H}_2\text{O} \]

Теперь найдем массу выделившегося аммиака.

1. Сначала определим количество веществ в реакциях:

   • Молярная масса NH4Cl = 14 + 1*4 + 35.5 = 53.5 г/моль.
   • Молярная масса Ca(OH)2 = 40 + 216 + 12 = 74 г/моль.

2. Рассчитаем, сколько молей NH4Cl и Ca(OH)2 у нас есть: \[ n_{\text{NH}_4\text{Cl}} = \frac{10.7 \, \text{г}}{53.5 \, \text{г/моль}} \approx 0.199 \, \text{моль} \] \[ n_{\text{Ca(OH)}_2} = \frac{6 \, \text{г}}{74 \, \text{г/моль}} \approx 0.081 \, \text{моль} \]

3. По уравнению реакции видно, что на 2 моль NH4Cl необходим 1 моль Ca(OH)2. Значит, мы проверим, какой реагент лимитирует:

   • Для 0.199 моль NH4Cl нам нужно: \[ \frac{0.199}{2} = 0.0995 \, \text{моль} \, \text{Ca(OH)}_2 \] Это больше, чем 0.081 моль, поэтому Ca(OH)2 будет лимитирующим реагентом.

4. Теперь найдем, сколько аммиака выделится. По уравнению на 1 моль Ca(OH)2 выделяется 2 моль NH3: \[ n_{\text{NH}_3} = 2 \times n_{\text{Ca(OH)}_2} = 2 \times 0.081 \approx 0.162 \, \text{моль} \]

5. Найдем массу аммиака:

   • Молярная масса NH3 = 14 + 1*3 = 17 г/моль. \[ m_{\text{NH}_3} = n_{\text{NH}_3} \times M_{\text{NH}_3} = 0.162 \, \text{моль} \times 17 \, \text{г/моль} \approx 2.754 \, \text{г} \]

6. Чтобы найти объем выделившегося газа (аммиак) при нормальных условиях (0°C и 1 атм), можно использовать закон Бойля-Мариотта, по которому 1 моль газа занимает 22.4 л: \[ V_{\text{NH}_3} = n_{\text{NH}_3} \times 22.4 \, \text{л/моль} = 0.162 \, \text{моль} \times 22.4 \, \text{л/моль} \approx 3.63 \, \text{л} \]

Таким образом, при нагревании смеси хлорида аммония и гидроксида кальция выделяется примерно 2.754 г аммиака, что соответствует объему около 3.63 литров при нормальных условиях.