Каков выход аммиака в процентах от теоретически возможного при взаимодействии 535 г 20% раствора хлорида аммония с нужным количеством гидроксида натрия, если было получено 33,6 л аммиака (н.у.)? Какое количество гидроксида натрия потребовалось для этой реакции?

Химия 11 класс Тематика: Выход веществ в химических реакциях выход аммиака теоретически возможный выход 20% раствор хлорида аммония гидроксид натрия количество гидроксида натрия химическая реакция аммиак при н.у. расчет выхода аммиака Новый

Для решения этой задачи, давайте сначала определим, сколько хлорида аммония (NH4Cl) содержится в 535 г 20% раствора. Затем мы найдем теоретически возможный выход аммиака (NH3) и, наконец, рассчитаем процент выхода.

Шаг 1: Определение массы хлорида аммония в растворе

• 20% раствор означает, что в 100 г раствора содержится 20 г NH4Cl.
• Следовательно, в 535 г раствора содержится:

Масса NH4Cl = (20 г / 100 г) * 535 г = 107 г.

Шаг 2: Определение теоретически возможного выхода аммиака

• Реакция между хлоридом аммония и гидроксидом натрия описывается уравнением:

NH4Cl + NaOH → NH3 + NaCl + H2O

• Из уравнения видно, что 1 моль NH4Cl дает 1 моль NH3.
• Теперь найдем количество моль NH4Cl:

Молярная масса NH4Cl = 14 + 1*4 + 35.5 = 53.5 г/моль.

Количество моль NH4Cl = 107 г / 53.5 г/моль ≈ 2 моль.

Следовательно, теоретически возможный выход NH3 = 2 моль.

Шаг 3: Перевод моль аммиака в объем (н.у.)

• При нормальных условиях 1 моль газа занимает 22.4 л.
• Теоретически возможный объем NH3 = 2 моль * 22.4 л/моль = 44.8 л.

Шаг 4: Рассчет выхода аммиака

• Выход аммиака в процентах можно рассчитать по формуле:

Выход (%) = (фактический объем / теоретически возможный объем) * 100%

Фактический объем NH3 = 33.6 л.

Выход (%) = (33.6 л / 44.8 л) * 100% ≈ 75%.

Шаг 5: Определение количества гидроксида натрия

• Согласно уравнению реакции, на 1 моль NH4Cl требуется 1 моль NaOH.
• Так как у нас 2 моль NH4Cl, то нужно 2 моль NaOH.

Молярная масса NaOH = 23 + 16 + 1 = 40 г/моль.

Количество NaOH = 2 моль * 40 г/моль = 80 г.

Ответ:

• Выход аммиака составляет примерно 75% от теоретически возможного.
• Для реакции потребовалось 80 г гидроксида натрия.