6. Вычислите объём азота (при н. у.), который необходимо взять для получения 20,4 г аммиака, если учесть что выход реакции 60%. Ответ укажите в литрах с точностью до десятых. 1…

Для решения задачи нам нужно выяснить, сколько объёма азота требуется для получения 20,4 г аммиака (NH₃) с учётом выхода реакции 60%. Давайте разберём этот процесс шаг за шагом.

Шаг 1: Уравнение реакции образования аммиака

Аммиак образуется по следующему уравнению реакции: \[ N_2 + 3H_2 \rightarrow 2NH_3 \]

Шаг 2: Находим количество вещества аммиака

Сначала найдем количество вещества (моль) аммиака, учитывая массу: \[ n_{NH_3} = \frac{m_{NH_3}}{M_{NH_3}} \] где:

• \( m_{NH_3} = 20.4 \text{ г} \) (масса аммиака),
• \( M_{NH_3} = 14 (N) + 3 \cdot 1 (H) = 17 \text{ г/моль} \).

Теперь подставим значения: \[ n_{NH_3} = \frac{20.4}{17} \approx 1.2 \text{ моль} \]

Шаг 3: Используем стехиометрию реакции

По уравнению реакции, для получения 2 моль аммиака необходимо 1 моль азота (N₂). У нас 1.2 моль NH₃, значит, нужно посчитать, сколько моль азота потребуется: \[ n_{N_2} = \frac{n_{NH_3}}{2} = \frac{1.2}{2} = 0.6 \text{ моль} \]

Шаг 4: Учитываем выход реакции

Согласно условию задачи, выход реакции составляет 60%. Таким образом, фактически для получения 0.6 моль азота нам нужно больше исходного вещества. Выход 60% означает, что мы получаем только 60% от теоретически возможного количества.

Сделаем корректировку: \[ n_{N2, \text{ необходимая}} = \frac{n_{N_2}}{0.6} = \frac{0.6}{0.6} = 1 \text{ моль} \]

Шаг 5: Вычисляем объём газа при нормальных условиях

При нормальных условиях (н. у.), 1 моль газа занимает 22.4 литра. Поэтому объём азота, которого нам нужно, рассчитывается следующим образом: \[ V_{N_2} = n_{N_2, \text{ необходимая}} \cdot 22.4 \text{ л/моль} = 1 \cdot 22.4 = 22.4 \text{ л} \]

Ответ

Таким образом, объём азота, который необходимо взять для получения 20.4 г аммиака при выходе реакции 60%, составляет: \[ \boxed{22.4} \text{ литров} \]