Для решения этой задачи нам нужно провести несколько шагов, включая расчет количества реагентов, стехиометрии реакции и определения выхода продукта. Давайте разберёмся поэтапно.
Шаг 1: Определение реакции
При взаимодействии сульфата аммония (NH4)2SO4 с гидроксидом натрия (NaOH) происходит реакция нейтрализации с образованием аммиака (NH3), воды (H2O), и сульфата натрия (Na2SO4).
Запишем уравнение реакции:
[
(NH_4)_2SO_4 + 2NaOH \rightarrow 2NH_3 + Na_2SO_4 + 2H_2O
]
Шаг 2: Определение молекулярной массы сульфата аммония
Для того чтобы узнать, сколько моль сульфата аммония в 500 г, нам необходимо сначала посчитать его молекулярную массу:
- NH4: 14 + (4 × 1) = 18 г/моль
- SO4: 32 + (4 × 16) = 96 г/моль
Таким образом, молекулярная масса (NH4)2SO4 равна:
[
2 \times 18 + 96 = 36 + 96 = 132 \text{ г/моль}
]
Шаг 3: Рассчитаем количество молей сульфата аммония
Теперь мы можем рассчитать количество молей сульфата аммония в 500 г:
[
\text{Количество моль} = \frac{500 \text{ г}}{132 \text{ г/моль}} \approx 3.79 \text{ моль}
]
Шаг 4: Определение количества аммиака
Согласно уравнению реакции, на 1 моль сульфата аммония образуется 2 моля аммиака. Поэтому количество аммиака, получаемого из 3.79 моль сульфата аммония, будет равно:
[
3.79 \text{ моль} \times 2 = 7.58 \text{ моль}
]
Шаг 5: Перевод молей аммиака в граммы
Теперь мы переведем полученное количество молей аммиака в граммы. Молекулярная масса аммиака (NH3) составляет:
[
14 + (3 \times 1) = 17 \text{ г/моль}
]
Следовательно, масса аммиака будет:
[
7.58 \text{ моль} \times 17 \text{ г/моль} \approx 128.86 \text{ г}
]
Шаг 6: Учет выхода реакции
Выход реакции составляет 70%. Чтобы узнать фактическое количество аммиака, которое мы получим, нужно умножить вычисленную массу на данный процент:
[
\text{Фактический выход} = 128.86 \text{ г} \times 0.7 \approx 90.20 \text{ г}
]
Ответ
При действии избытка раствора гидроксида натрия на 500 г сульфата аммония получится примерно 90.20 г аммиака.
