Для того чтобы определить объем выделившегося азота, сначала найдем массу чистого нитрита аммония (NH₄NO₂) в образце.
Дано:
- Общая масса образца = 20 г
- Процент примесей = 5%
Чистая масса нитрита аммония:
[
m(NH_4NO_2) = 20 , \text{г} \times (1 - 0.05) = 20 , \text{г} \times 0.95 = 19 , \text{г}
]
Реакция разложения нитрита аммония может быть записана следующим образом:
[
NH_4NO_2 \rightarrow N_2 + 2H_2O
]
Из уравнения видно, что из 1 моля нитрита аммония образуется 1 моль азота (N₂).
Теперь найдем количество вещества нитрита аммония:
Молярная масса нитрита аммония (NH₄NO₂) составляет:
- N: 14 г/моль (2 атома)
- H: 1 г/моль (4 атома)
- O: 16 г/моль (2 атома)
[
M(NH_4NO_2) = 14 \cdot 2 + 1 \cdot 4 + 16 \cdot 2 = 28 + 4 + 32 = 64 , \text{г/моль}
]
Теперь вычислим количество вещества:
[
n(NH_4NO_2) = \frac{m(NH_4NO_2)}{M(NH_4NO_2)} = \frac{19 , \text{г}}{64 , \text{г/моль}} \approx 0.296875 , \text{моль}
]
По уравнению реакции из 1 моль NH₄NO₂ образуется 1 моль N₂. Значит, количество образовавшегося азота будет равным количеству нитрита аммония.
Теперь найдем объем выделившегося азота при нормальных условиях (н.у.), где 1 моль газа занимает 22.4 литра:
[
V(N_2) = n(N_2) \times V_{\text{моль}} = 0.296875 , \text{моль} \times 22.4 , \text{л/моль} \approx 6.65 , \text{л}
]
Таким образом, объем выделившегося азота составляет примерно 6.65 литра.
