Давайте разберемся с этой задачей шаг за шагом.
Задача:
Вычислить объем аммиака, который выделится при взаимодействии с избытком гидроксида натрия восьми растворов с сульфатом аммония массой 150 г.
Шаг 1: Записываем химическую реакцию
Раствор сульфата аммония ((\mathrm{NH_4)_2SO_4}) взаимодействует с гидроксидом натрия ((\mathrm{NaOH})). В результате реакции образуется аммиак, натрий сульфат и вода:
[
(\mathrm{NH_4)_2SO_4 + 2NaOH \rightarrow 2NH_3\uparrow + Na_2SO_4 + 2H_2O}
]
- Аммиак выделяется в газообразном виде (обозначен стрелкой вверх).
- Реакция показывает, что 1 молекула сульфата аммония реагирует с 2 молекулами гидроксида натрия, выделяя 2 молекулы аммиака.
Шаг 2: Определяем количество вещества сульфата аммония в 150 г
Молекулярная масса (\mathrm{(NH_4)_2SO_4}):
[
\mathrm{N} = 14 \
\mathrm{H} = 1 \
\mathrm{S} = 32 \
\mathrm{O} = 16
]
Подсчитаем:
[
\mathrm{M} = 2 \times (14 + 4 \times 1) + 32 + 4 \times 16 = 2 \times (14 + 4) + 32 + 64 = 2 \times 18 + 96 = 36 + 96 = 132, \text{г/моль}
]
Количество вещества сульфата аммония:
[
n = \frac{m}{M} = \frac{150, \text{г}}{132, \text{г/моль}} \approx 1.136, \text{моль}
]
Шаг 3: Найти количество выделяющегося аммиака
Обратим внимание на соотношение реакции:
[
1, \text{моль} (\mathrm{NH_4)_2SO_4} \rightarrow 2, \text{моль} , \mathrm{NH_3}
]
То есть, на 1.136 моль сульфата аммония приходится:
[
n_{NH_3} = 2 \times 1.136 \approx 2.272, \textоль
]
Шаг 4: Определяем объем аммиака при стандартных условиях
При нормальных условиях (1 моль газа занимает 22.4 л), объем выделяющегося аммиака:
[
V_{NH_3} = n_{NH_3} \times 22.4 , \text{л} \approx 2.272 \times 22.4 \approx 50.9, \text{л}
]
Ответ:
При реакции с 150 г сульфата аммония и избытке гидроксида натрия выделится примерно 50.9 литров аммиака.
