Решение задачи
Шаг 1: Определение реагентов и реакции
В задаче указано, что аммиак (NH₃) проходит через раствор серной кислоты (H₂SO₄). При этом происходит нейтрализация, в результате которой образуется средняя соль – сульфат аммония (NH₄)₂SO₄.
Уравнение реакции:
[ 2 \text{NH}_3 + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow (\text{NH}_4)_2\text{SO}_4 ]
Шаг 2: Расчёт количества аммиака
Используем объем аммиака, который мы рассматриваем в нормальных условиях (н.у.). При нормальных условиях 1 моль газообразного вещества занимает объем 22,4 л.
Количество молей аммиака (NH₃):
[ n = \frac{V}{V_m} = \frac{5,6 , \text{л}}{22,4 , \text{л/моль}} \approx 0,25 , \text{моль} ]
Шаг 3: Расчёт количества образовавшейся соли
Согласно уравнению реакции, 2 моль NH₃ реагируют с 1 моль H₂SO₄, образуя 1 моль соли (сульфата аммония):
- Из 0,25 моль NH₃ получится:
[ n = \frac{0,25 , \text{моль NH}_3}{2} = 0,125 , \text{моль (NH}_4)_2\text{SO}_4 ]
Шаг 4: Вычисление массы полученной соли
Молярная масса сульфата аммония:
[
M[(NH₄)_2SO₄] = 2 \times M[NH₄] + M[SO₄]
]
Где:
- М(NH₄) = 14 + 1 \times 4 = 18 г/моль (молярная масса аммония)
- М(SO₄) = 32 + 16 \times 4 = 64 г/моль (молярная масса сульфата)
Следовательно:
[
M[(NH₄)_2SO₄] = 2 \times 18 + 64 = 36 + 64 = 100 , \text{г/моль}
]
Теперь найдем массу соли:
[
m = n \times M = 0,125 , \text{моль} \times 132 , \text{г/моль} = 12,5 , \text{г}
]
Шаг 5: Определение массовой доли соли в растворе
Теперь нам нужно найти массовую долю соли в полученном растворе.
Массовая доля соли (w) определяется по формуле:
[
w = \frac{m_{\text{соли}}}{m_{\text{раствора}}} \times 100%
]
Где:
- (m_{\text{соли}} = 12,5 , \text{г})
- (m_{\text{раствора}} = 825 , \text{г})
Теперь подставляем в формулу:
[
w = \frac{12,5 , \text{г}}{825 , \text{г}} \times 100% \approx 1,52 %
]
Ответ:
- Уравнение реакции: ( 2 \text{NH}_3 + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow (\text{NH}_4)_2\text{SO}_4 )
- Массовая доля соли в растворе: (\approx 1,52% )
