Чтобы решить задачу, давайте разберёмся с реакцией, которая происходит между хлоридом аммония (NH4Cl) и гидроксидом лития (LiOH). Запишем уравнение реакции:
[ \text{NH}_4\text{Cl} + \text{LiOH} \rightarrow \text{LiCl} + \text{NH}_3 + \text{H}_2\text{O} ]
Здесь 1 моль хлорида аммония реагирует с 1 моль гидроксида лития. Теперь нам нужно найти массу хлорида аммония (NH4Cl), способного прореагировать с 18,72 г гидроксида лития.
Шаг 1: Найдем количество вещества (моль) гидроксида лития
Молярная масса гидроксида лития (LiOH) рассчитывается так:
- Li: 6,94 г/моль
- O: 16,00 г/моль
- H: 1,01 г/моль
Суммируем:
[ M(\text{LiOH}) = 6,94 + 16,00 + 1,01 = 23,95 \text{ г/моль} ]
Теперь рассчитываем количество вещества гидроксида лития:
[ n(\text{LiOH}) = \frac{m}{M} = \frac{18,72 , \text{г}}{23,95 , \text{г/моль}} ]
Посчитаем:
[ n(\text{LiOH}) \approx 0,780 , \text{моль} ]
Шаг 2: Найдем необходимое количество хлорида аммония
Согласно уравнению реакции, 1 моль LiOH реагирует с 1 моль NH4Cl. Значит, потребуется такое же количество моль хлорида аммония:
[ n(\text{NH}_4\text{Cl}) = n(\text{LiOH}) \approx 0,780 , \text{моль} ]
Шаг 3: Рассчитаем массу хлорида аммония
Молярная масса хлорида аммония (NH4Cl) считается так:
- N: 14,01 г/моль
- H: 1,01 г/моль (4 атома, значит 4 * 1,01)
- Cl: 35,45 г/моль
Суммируем:
[ M(\text{NH}_4\text{Cl}) = 14,01 + 4 \times 1,01 + 35,45 = 53,49 \text{ г/моль} ]
Теперь находим массу необходимого количества NH4Cl:
[ m(\text{NH}_4\text{Cl}) = n \times M = 0,780 , \text{моль} \times 53,49 , \text{г/моль} ]
Посчитаем:
[ m(\text{NH}_4\text{Cl}) \approx 41,80 , \text{г} ]
Шаг 4: Учитываем массу примесей в техническом хлориде аммония
Мы знаем, что массовая доля примесей в техническом хлориде аммония составляет 61%. Это означает, что чистого хлорида аммония в 100 г технического продукта будет 39 г.
Обозначим массу технического хлорида аммония как ( m_{\text{тех}} ).
Итак, используя пропорцию:
[ \frac{39 , \text{г}}{m_{\text{тех}}} = \frac{41,80 , \text{г}}{100 , \text{г}} ]
Теперь решим это уравнение для ( m_{\text{тех}} ):
[ m_{\text{тех}} = \frac{41,80 , \text{г} \times 100 , \text{г}}{39 , \text{г}} ]
Рассчитаем:
[ m_{\text{тех}} \approx 107,18 , \text{г} ]
Ответ
Округляя до целых, мы получаем, что масса технического хлорида аммония, способная прореагировать с 18,72 г гидроксида лития, составляет 107 г.