В реакции между азотом (N₂) и водородом (H₂) образуется аммиак (NH₃) по следующему уравнению:
[ N_2 + 3H_2 \rightarrow 2NH_3 ]
Согласно уравнению реакции, 1 моль азота реагирует с 3 молями водорода, чтобы получить 2 моля аммиака. Таким образом, из 0,1 моль азота можно получить:
[
\text{Количество NH}_3 = 0,1 , \text{моль N}_2 \times \frac{2 , \text{моль NH}_3}{1 , \text{моль N}_2} = 0,2 , \text{моль NH}_3
]
Теперь найдем массу аммиака. Молярная масса аммиака (NH₃) составляет:
[
M_{NH_3} = 14,01 , (\text{N}) + 3 \times 1,008 , (\text{H}) = 17,034 , \text{г/моль}
]
Следовательно, масса полученного аммиака будет:
[
m_{NH_3} = n_{NH_3} \times M_{NH_3} = 0,2 , \text{моль} \times 17,034 , \text{г/моль} = 3,4068 , \text{г}
]
Теперь найдем объем аммиака при стандартных условиях (н.у.), где 1 моль газа занимает 22,4 л:
[
V_{NH_3} = n_{NH_3} \times 22,4 , \text{л/моль} = 0,2 , \text{моль} \times 22,4 , \text{л/моль} = 4,48 , \text{л}
]
Таким образом, ответ: масса аммиака составляет приблизительно 3,41 г, а объем – 4,48 л.
