Определить объем аммиака который образуется при взаимодействии 80 кг гашено извести содержащей 5% примесей с избытком хлорида аммония
Для решения этой задачи нам нужно использовать понятие стехиометрии и химические реакции. Давайте разберем задачу шаг за шагом.
Шаг 1: Понять реакцию
При взаимодействии гашеной извести (Ca(OH)₂) с хлористым аммонием (NH₄Cl) происходит реакция, в результате которой образуются аммиак (NH₃), вода (H₂O) и хлорид кальция (CaCl₂). Уравнение реакции можно записать так:
\[ Ca(OH)_2 + 2NH_4Cl \rightarrow CaCl_2 + 2H_2O + 2NH_3 \]
Из этого уравнения видно, что 1 моль Ca(OH)₂ реагирует с 2 молями NH₄Cl и образует 2 моли NH₃.
Шаг 2: Найти массу чистой гашеной извести
У нас есть 80 кг гашеной извести, но она содержит 5% примесей. Сначала найдем массу чистой гашеной извести:
\[ \text{Чистая масса Ca(OH)}_2 = 80\, \text{кг} \times (1 - 0.05) = 80\, \text{кг} \times 0.95 = 76\, \text{кг} \]
Шаг 3: Перевести массу в молекулы гашеной извести
Теперь, чтобы использовать уравнение реакции, нам нужно перевести массу Ca(OH)₂ в моли. Молярная масса Ca(OH)₂:
- Ca: 40.08 г/моль
- O: 16.00 г/моль × 2 = 32.00 г/моль
- H: 1.01 г/моль × 2 = 2.02 г/моль
Итак, молярная масса Ca(OH)₂ будет:
\[ 40.08 + 32.00 + 2.02 = 74.10\, \text{г/моль} \]
Теперь переведем 76 кг в граммы и найдем количество моль:
\[ 76\, \text{кг} = 76000\, \text{г} \]
Теперь вычислим количество моль:
\[ n(Ca(OH)_2) = \frac{76000\, \text{г}}{74.10\, \text{г/моль}} \approx 1025.4\, \text{моль} \]
Шаг 4: Найти количество образующегося аммиака
Согласно уравнению реакции, из 1 моль Ca(OH)₂ образуется 2 моли NH₃. Поэтому количество моль NH₃:
\[ n(NH_3) = 2 \cdot n(Ca(OH)_2) = 2 \cdot 1025.4\, \text{моль} \approx 2050.8\, \text{моль} \]
Шаг 5: Перевести количество аммиака в объем
Для газа (при нормальных условиях), 1 моль занимает 22.4 литра. Следовательно, объем аммиака (\(V\)) будет:
\[ V(NH_3) = n(NH_3) \times 22.4\, \text{л/моль} = 2050.8\, \text{моль} \times 22.4\, \text{л/моль} \approx 45914.9\, \text{л} \]
Ответ
Объем аммиака, который образуется при взаимодействии 80 кг гашеной извести с избытком хлорида аммония, составляет примерно 45915 литров.
