Для решения задачи мы начнем с установления уравнения реакции между хлоридом аммония (NH₄Cl) и гашеной известью (Ca(OH)₂). Реакция может быть записана следующим образом:
\[ 2NH₄Cl + Ca(OH)₂ \rightarrow CaCl₂ + 2H₂O + 2NH₃ \]
Теперь разберем этапы решения.
Шаг 1: Найдем количество вещества хлорида аммония
Сначала нужно найти количество вещества (моль) хлорида аммония, используя его массу (m) и молярную массу (M). Молярная масса хлорида аммония (NH₄Cl) составляет:
- Н (1) + Н (1) + Н (1) + Н (1) + C (12) + Cl (35.5) = 14 + 35.5 = 53.5 г/моль
Число молей хлорида аммония можно рассчитать по формуле:
\[ n = \frac{m}{M} \]
Где:
- \(n\) - количество вещества в молях,
- \(m\) - масса в граммах,
- \(M\) - молярная масса в г/моль.
Подставим известные значения:
\[ n_{\text{NH}_4\text{Cl}} = \frac{8.7 \, \text{г}}{53.5 \, \text{г/моль}} = 0.162 \, \text{моль} \]
Шаг 2: Найдем количество аммиака
Из уравнения реакции видно, что 2 моля NH₄Cl дают 2 моль NH₃. Это значит, что количество молей аммиака будет равно количеству молей хлорида аммония:
\[ n_{\text{NH}_3} = n_{\text{NH}_4\text{Cl}} = 0.162 \, \text{моль} \]
Шаг 3: Рассчитаем объём аммиака
При нормальных условиях (NTP: 0°C и 1 атм) 1 моль любого газа занимает объем 22.4 литра. Значит, объём, занимаемый аммиаком, можно рассчитать так:
\[ V = n \cdot V_m \]
Где:
- \(V\) - объём в литрах,
- \(n\) - число моль,
- \(V_m\) - молярный объём газа при нормальных условиях (22.4 л/моль).
Теперь подставим значения:
\[ V_{\text{NH}_3} = 0.162 \, \text{моль} \cdot 22.4 \, \text{л/моль} = 3.63 \, \text{л} \]
Шаг 4: Рассчитаем массу аммиака
Молярная масса аммиака (NH₃) составляет:
- N (14) + H (1) + H (1) = 17 г/моль
Теперь можем найти массу полученного аммиака:
\[ m = n \cdot M \]
Где:
- \(m\) - масса в граммах,
- \(n\) - количество молей,
- \(M\) - молярная масса в г/моль.
Подставим известные значения:
\[ m_{\text{NH}_3} = 0.162 \, \text{моль} \cdot 17 \, \text{г/моль} = 2.75 \, \text{г} \]
Итог
- Объём аммиака: 3.63 л
- Масса аммиака: 2.75 г
Таким образом, при нагревании 8,7 г хлорида аммония можно получить 3.63 литра и 2.75 грамма аммиака.