Для решения задачи нам нужно определить массу технического хлорида аммония (нашатыря), который при нагревании с избытком раствора гидроксида натрия выделяет аммиак объемом 67,2 л в нормальных условиях. Учитывая, что массовая доля примесей составляет 20%, сначала найдем массу чистого хлорида аммония, участвующего в реакции.
Шаг 1: Найдем количество веществ аммиака
Объем аммиака при нормальных условиях (0°C и 1 атм) составляет 67,2 л. Известно, что 1 моль идеального газа занимает объем 22,4 л.
[
n(\text{NH}3) = \frac{V}{V{\text{моль}}} = \frac{67,2 , \text{л}}{22,4 , \text{л/моль}} = 3 , \text{моль}
]
Шаг 2: Реакция
Уравнение реакции, где хлорид аммония (NH₄Cl) взаимодействует с гидроксидом натрия (NaOH):
[
\text{NH}_4\text{Cl} + \text{NaOH} \rightarrow \text{NH}_3 + \text{H}_2\text{O} + \text{NaCl}
]
Из уравнения видно, что 1 моль NH₄Cl дает 1 моль NH₃. Значит, количество вещества NH₄Cl тоже 3 моль.
Шаг 3: Найдем массу чистого хлорида аммония
Молярная масса NH₄Cl:
[
M(\text{NH}_4\text{Cl}) = 14 + 4 \times 1 + 35,5 = 53,5 , \text{г/моль}
]
Масса чистого NH₄Cl:
[
m(\text{NH}_4\text{Cl}) = n \times M = 3 , \text{моль} \times 53,5 , \text{г/моль} = 160,5 , \text{г}
]
Шаг 4: Учтем примеси
Массовая доля примесей составляет 20%, значит чистого вещества — 80%.
Если ( m_{\text{чистого}} = 160,5 , \text{г} ) — это 80%, то полная масса (включая примеси) ( m_{\text{общая}} ) находится по формуле:
[
m_{\text{чистого}} = \frac{m_{\text{общая}} \times 80}{100}
]
Подставим значение и найдем ( m_{\text{общая}} ):
[
160,5 = \frac{m_{\text{общая}} \times 80}{100}
]
[
m_{\text{общая}} = \frac{160,5 \times 100}{80} = 200,625 , \text{г}
]
Ответ
Масса технического хлорида аммония, взятого для реакции, составляет 200,625 г.
