5. Какой объем аммиака можно получить при взаимодействии 10,7 кг хлорида аммония с гидроксидом кальция, если доля выхода продукта 98%?

Для решения задачи давайте сначала запишем уравнение реакции между хлоридом аммония (NH₄Cl) и гидроксидом кальция (Ca(OH)₂).

Уравнение реакции:

\[ 2 \, NH_4Cl + Ca(OH)_2 \rightarrow CaCl_2 + 2 \, NH_3 + 2 \, H_2O \]

Это означает, что два моля хлорида аммония реагируют с одним молем гидроксида кальция для получения одного моля хлорида кальция, двух молей аммиака и двух молей воды.

Шаг 1: Найдем молекулярную массу хлорида аммония.

• NH₄Cl:
  • Азот (N): 14 г/моль
  • Водород (H): 1 г/моль × 4 = 4 г/моль
  • Хлор (Cl): 35,5 г/моль

Общая масса: \( 14 + 4 + 35,5 = 53,5 \) г/моль.

Шаг 2: Найдем количество вещества (моли) хлорида аммония.

У нас есть 10,7 кг хлорида аммония. Переведем в граммы:

\[ 10,7 \, \text{кг} = 10700 \, \text{г}. \]

Теперь найдём число моль:

\[ n(NH_4Cl) = \frac{m}{M} = \frac{10700 \, \text{г}}{53,5 \, \text{г/моль}} \approx 200,37 \, \text{моль}. \]

Шаг 3: Определим, сколько аммиака можно получить.

Согласно уравнению реакции, 2 моль NH₄Cl дают 2 моль NH₃. Это означает, что количество моль аммиака, получаемого из 200,37 моль хлорида аммония, будет таким же:

\[ n(NH_3) = n(NH_4Cl) = 200,37 \, \text{моль}. \]

Шаг 4: Переведем моли аммиака в объем.

При стандартах, 1 моль газа занимает 22,4 литра при нормальных условиях (0°C и 1 атм). Таким образом, объем аммиака можно найти следующим образом:

\[ V(NH_3) = n(NH_3) \times 22,4 \, \text{л/моль} = 200,37 \, \text{моль} \times 22,4 \, \text{л/моль} \approx 4484,29 \, \text{л}. \]

Шаг 5: Учитываем выход продукта.

При выходе 98% объемам аммиака:

\[ V_{фактический} = V(NH_3) \times \frac{98}{100} = 4484,29 \, \text{л} \times 0,98 \approx 4394,83 \, \text{л}. \]

Ответ:

Итак, при взаимодействии 10,7 кг хлорида аммония с гидроксидом кальция, с учетом выхода продукта 98%, можно получить примерно 4394,83 литра аммиака.