После попускания 5,6 о аммиака (при н. у.) через раствор серной кислоты массой 825 грамм. Вычислить массовую долю соли в полученном растворе

Для решения этой задачи нам нужно рассмотреть реакцию нейтрализации между аммиаком (NH₃) и серной кислотой (H₂SO₄). Начнем с написания уравнения реакции и расчётов.

1. Уравнение реакции

Аммиак реагирует с серной кислотой по уравнению: \[ \text{2 NH}_3 + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{(NH}_4\text{)}_2\text{SO}_4 \] Таким образом, на один моль серной кислоты требуется два моля аммиака и образуется один моль сульфата аммония \((\text{(NH}_4\text{)}_2\text{SO}_4)\).

2. Определение молекулярной массы веществ

• Молярная масса NH₃ (аммиака) ≈ 14 + (3 × 1) = 17 г/моль
• Молярная масса H₂SO₄ (серной кислоты) ≈ (2 × 1) + 32 + (4 × 16) = 98 г/моль
• Молярная масса (NH₄)₂SO₄ (сульфата аммония) ≈ (2 × (14 + (4 × 1))) + 32 + (4 × 16) = 2 × (14 + 4) + 32 + 64 = 2 × 18 + 32 + 64 = 36 + 32 + 64 = 132 г/моль

3. Расчет количества вещества аммиака

У нас есть 5.6 г аммиака. Сначала находим количество молей аммиака: \[ n_{NH_3} = \frac{5.6 \, \text{г}}{17 \, \text{г/моль}} \approx 0.329 \, \text{моль} \]

4. Определение необходимого количества серной кислоты

Согласно уравнению реакции, на 2 моль аммиака требуется 1 моль серной кислоты. Мы можем найти количество необходимой серной кислоты: \[ n_{H_2SO_4} = \frac{0.329 \, \text{моль}}{2} \approx 0.165 \, \text{моль} \]

Теперь расчитаем массу серной кислоты: \[ m_{H_2SO_4} = n_{H_2SO_4} \cdot 98 \, \text{г/моль} \approx 0.165 \, \text{моль} \cdot 98 \, \text{г/моль} \approx 16.17 \, \text{г} \]

5. Масса сульфата аммония, образующегося в реакции

По уравнению реакции, на каждые 2 моль NH₃ образуется 1 моль \((NH_4)_2SO_4\). Таким образом, количество сульфата аммония, образовавшегося в реакции: \[ n_{(NH_4)_2SO_4} = \frac{0.329 \, \text{моль}}{2} \approx 0.165 \, \text{моль} \]

Теперь найдем массу сульфата аммония: \[ m_{(NH_4)_2SO_4} = n_{(NH_4)_2SO_4} \cdot 132 \, \text{г/моль} \approx 0.165 \, \text{моль} \cdot 132 \, \text{г/моль} \approx 21.78 \, \text{г} \]

6. Общая масса раствора

Масса серной кислоты + масса сульфата аммония: \[ m_{total} = 825 \, \text{г} + 21.78 \, \text{г} \approx 846.78 \, \text{г} \]

7. Массовая доля соли в растворе

Массовая доля сульфата аммония: \[ \text{массовая доля} = \frac{m_{(NH_4)_2SO_4}}{m_{total}} \cdot 100\% \approx \frac{21.78}{846.78} \cdot 100\% \approx 2.57\% \]

Таким образом, массовая доля сульфата аммония в полученном растворе составляет примерно 2.57%.