Определите объём аммиака, который, образуется при взаимодействии 80кг гашеной извести, содержащей 5% примесей с избытком хлорид амония? С полным решением

Чтобы решить эту задачу, сначала определим необходимые компоненты и расчеты, которые нам понадобятся. Мы будем использовать химические уравнения и расчеты для нахождения объёма образующегося аммиака (NH₃).

Шаг 1: Определение компонентов

• Гашеная известь — это гидроксид кальция (Ca(OH)₂).
• Хлорид аммония — это NH₄Cl.

Гашеная известь в данном случае содержит 5% примесей, следовательно, только 95% массы будет чистым Ca(OH)₂.

Шаг 2: Расчет массы чистой гашеной извести

Давайте рассчитаем массу чистой гашеной извести:

\[ \text{Масса чистого Ca(OH)₂} = 80 \text{ кг} \times 0,95 = 76 \text{ кг} \]

Шаг 3: Расчет молекулярной массы

Молекулярная масса Ca(OH)₂ и NH₄Cl:

• Ca(OH)₂:
  • Ca = 40,08 г/моль
  • O = 16,00 г/моль (2 атома)
  • H = 1,01 г/моль (2 атома)

\[ \text{Молекулярная масса Ca(OH)₂} = 40,08 + 2 \times 16,00 + 2 \times 1,01 = 74,10 \text{ г/моль} \]

• NH₄Cl:
  • N = 14,01 г/моль
  • H = 1,01 г/моль (4 атома)
  • Cl = 35,45 г/моль

\[ \text{Молекулярная масса NH₄Cl} = 14,01 + 4 \times 1,01 + 35,45 = 53,49 \text{ г/моль} \]

Шаг 4: Написание уравнения реакции

Реакция между гашеной известью и хлоридом аммония:

\[ \text{Ca(OH)}_2 + 2\text{NH}_4\text{Cl} \rightarrow \text{CaCl}_2 + 2\text{NH}_3 + 2\text{H}_2\text{O} \]

Шаг 5: Вычисление количества молей Ca(OH)₂

Теперь нужно рассчитать количество моль Ca(OH)₂ в 76 кг:

\[ \text{Масса} = 76 \text{ кг} = 76000 \text{ г} \]

\[ n(\text{Ca(OH)}_2) = \frac{76000 \text{ г}}{74,10 \text{ г/моль}} \approx 1025,5 \text{ моль} \]

Шаг 6: Определение количества образующегося аммиака

Согласно уравнению реакции, на 1 моль Ca(OH)₂ образуется 2 моль NH₃. Следовательно, количество моль NH₃ будет:

\[ n(\text{NH}_3) = 2 \times n(\text{Ca(OH)}_2) \approx 2 \times 1025,5 \approx 2051 \text{ моль} \]

Шаг 7: Расчет объёма газообразного NH₃

Объём газообразного аммиака можно расчитывать по формуле:

\[ V = n \times V_m \]

где \( V_m \) — это молярный объём газа при стандартных условиях (обычно принимается 22,4 л/моль). Таким образом, объем будет равен:

\[ V = 2051 \text{ моль} \times 22,4 \text{ л/моль} \approx 45914,4 \text{ л} \]

Шаг 8: Заключение

Объём аммиака, который образуется при взаимодействии 80 кг гашеной извести с избытком хлорида аммония, составляет примерно 45914,4 литров.