Давайте решим задачу пошагово и подробно, чтобы понять, как вычислить массу полученного хлорида аммония (NH4Cl) при взаимодействии аммиака (NH3) и хлороводорода (HCl).
Дано:
- Объём аммиака (NH3) = 4,48 л
- Объём хлороводорода (HCl) = 5 л
- Реакция: NH₃ + HCl → NH₄Cl
Цель: найти массу Хлорида аммония, образовавшегося в результате реакции.
Шаг 1: Определим, какой из реагентов — лимитирующий
Для этого надо понять, сколько молей каждого из газов у нас есть и какая из них меньше — она и определит сколько продукта получится.
Отражение: по условию, оба газа подают в комнатных условиях. Обычно при таких вопросах предполагают стандартные условия (T, P), или нужно считать объемы по зубчатой формуле.
Шаг 2: Используем уравнение для вычисления числа молей
Молярный объем газа при нормальных условиях (около 0°C и 1 атм) — примерно 22,4 л/моль.
Расчёты:
[
n_{NH_3} = \frac{\text{Объем }(NH_3)}{22,4 \text{ л/моль}} = \frac{4,48}{22,4} = 0,2 \text{ моль}
]
[
n_{HCl} = \frac{5}{22,4} \approx 0,2232 \text{ моль}
]
Шаг 3: Определяем лимитирующий реагент
Реакция идет по соотношению 1:1.
- Молей NH₃ = 0,2
- Молей HCl = 0,2232
Минимальное — это 0,2 моль (NH₃). Значит, аммиак — лимитирующий реагент; HCl избыток.
Итак, по реакции образуется:
[
n_{NH_4Cl} = \text{число молей лимитирующего реагента} = 0,2 \text{ моль}
]
Шаг 4: Определяем массу полученного NH₄Cl
Молярная масса NH₄Cl:
[
M_{NH_4Cl} = M_N + 4 \times M_H + M_Cl = 14 + 4 \times 1 + 35,5 = 53,5 \text{ г/моль}
]
Масса:
[
m_{NH_4Cl} = n_{NH_4Cl} \times M_{NH_4Cl} = 0,2 \times 53,5 = 10,7 \text{ г}
]
Ответ:
При реакции из 4,48 л аммиака и 5 л хлороводорода при нормальных условиях образуется примерно 10,7 г хлорида аммония.
