Какая масса аммика потребует для получения 12,6 тонн азотной кислоты, если потери предоставляет 5%?
Для решения данной задачи нам необходимо использовать уравнение реакции, которое связывает аммиак (NH₃) и азотную кислоту (HNO₃). Реакция между аммиаком и азотной кислотой протекает следующим образом:
\[ NH₃ + HNO₃ \rightarrow NH₄NO₃ \]
Из уравнения видно, что 1 моль аммиака реагирует с 1 моль азотной кислоты, и в результате получается 1 моль аммонийной соли.
Итак, чтобы найти, сколько аммиака нам нужно, мы сначала определим массу требуемой азотной кислоты с учетом потерь.
Определяем массу азотной кислоты (HNO₃) с учетом потерь:
Мы знаем, что потери составляют 5%, это значит, что получаемая масса HNO₃ составляет 95% от общей, которую мы должны получить.
Обозначим массу HNO₃, которую мы должны получить без потерь, как \( m \). Тогда:
\[ 0.95m = 12.6 \text{ тонн} \]
Для нахождения \( m \) делим обе стороны уравнения на 0.95:
\[ m = \frac{12.6}{0.95} \]
\[ m \approx 13.263 \text{ тонн} \]
Теперь мы знаем, что нам нужно получить около 13.263 тонн азотной кислоты без учета потерь.
Находим количество моль азотной кислоты:
Теперь нам нужно определить, сколько молей HNO₃ мы получим из 13.263 тонн.
Молярная масса азотной кислоты (HNO₃) примерно составляет:
\[ M(HNO₃) = 1 (H) + 14 (N) + 3 \times 16 (O) = 63 \text{ г/моль} \]
Переведем 13.263 тонны в граммы:
\[ 13.263 \text{ тонн} = 13.263 \times 10^6 \text{ г} \]
Теперь найдем количество моль HNO₃:
\[ n(HNO₃) = \frac{m(HNO₃)}{M(HNO₃)} = \frac{13.263 \times 10^6}{63} \approx 210,51 \text{ моль} \]
Находим количество моль аммиака:
Из уравнения реакции мы знаем, что 1 моль NH₃ дает 1 моль HNO₃, поэтому количество моль аммиака будет таким же:
\[ n(NH₃) \approx 210,51 \text{ моль} \]
Находим массу аммиака:
Теперь рассчитаем массу аммиака. Молярная масса аммиака (NH₃) составляет:
\[ M(NH₃) = 14 (N) + 3 \times 1 (H) = 17 \text{ г/моль} \]
Теперь можем найти массу аммиака:
\[ m(NH₃) = n(NH₃) \times M(NH₃) = 210,51 \text{ моль} \times 17 \text{ г/моль} \approx 3588,67 \text{ г} \]
Переведем в тонны:
\[ m(NH₃) \approx 3.589 \text{ тонн} \]
Итак, для получения 12.6 тонн азотной кислоты с учетом потерь в 5%, потребуется около 3.589 тонн аммиака (NH₃).
