Давайте подробно разберем задачу и выполним расчет.
Дано:
- Масса раствора гидроксида натрия (NaOH): 150 г
- Концентрация раствора NaOH: 8%
- Взаимодействие с сульфат аммония (NH₄)₂SO₄
Цель:
Найти объем выделяющегося аммиака (NH₃) при реакции.
Шаг 1: Найти массу раствора NaOH, которая реально содержится в 150 г раствора.
Концентрация 8% означает, что в 100 г раствора содержится 8 г NaOH.
Масса NaOH в 150 г раствора:
[
m_{NaOH} = \frac{8}{100} \times 150 = 12,г
]
Шаг 2: Определить количество вещества NaOH.
Молярная масса NaOH:
[
M_{NaOH} = 23 + 16 + 1 = 40,г/моль
]
Количество молей NaOH:
[
n_{NaOH} = \frac{12}{40} = 0.3,моль
]
Шаг 3: Написать химическую реакцию.
При взаимодействии с сульфатом аммония (NH₄)₂SO₄, гидроксид натрия вытесняет аммиак из аммония:
[
2,NH_4^+ + 2,OH^- \rightarrow 2,NH_3 \uparrow + 2,H_2O
]
или более просто, с учетом иона аммония:
[
(NH_4)_2SO_4 + 2 NaOH \rightarrow 2 NH_3 \uparrow + Na_2SO_4 + 2 H_2O
]
Это уравнение показывает, что 2 моля NaOH дают 2 моля NH₃.
Шаг 4: Рассчитать количество аммиака.
Из уравнения видно, что соотношение — 1:1 между NaOH и NH₃.
Молярное количество NaOH — 0.3 моль, значит, выделится тоже 0.3 моль NH₃.
Шаг 5: Определить объем выделяющегося аммиака при стандартных условиях (н. у.).
Объем одного моля газа при н.у. равен 22,4 л.
Объем NH₃:
[
V_{NH_3} = n_{NH_3} \times 22,4,л = 0.3 \times 22,4 = 6,72,л
]
Ответ:
Объем аммиака, который выделится при реакции, составляет приблизительно 6,72 литров.
