Сколько литров и моль аммиака нужно для получения 6,3 кг азотной кислоты, если учесть потери в производстве, равные 15%?

Химия 11 класс Химические реакции и стехиометрия аммиак азотная кислота химические реакции моль литры потери в производстве расчет химических веществ химия 11 класс Новый

Для решения задачи нам необходимо сначала определить, сколько азотной кислоты мы хотим получить с учетом потерь в производстве. Затем мы найдем, сколько аммиака нам потребуется для этой реакции.

Шаг 1: Определение фактического объема азотной кислоты с учетом потерь.

• Исходное количество азотной кислоты, которое мы хотим получить: 6,3 кг.
• Потери в производстве составляют 15%. Это означает, что 85% от общего количества аммиака пойдет на получение 6,3 кг кислоты.
• Для определения общего количества кислоты, которое нам нужно, мы можем использовать формулу:

Общее количество кислоты = количество кислоты / (1 - потери) = 6,3 кг / (1 - 0,15) = 6,3 кг / 0,85 ≈ 7,41 кг.

Шаг 2: Написание уравнения реакции.

Аммиак (NH3) реагирует с азотной кислотой (HNO3) по следующему уравнению:

NH3 + HNO3 → NH4NO3.

Это уравнение показывает, что 1 моль аммиака реагирует с 1 моль азотной кислоты.

Шаг 3: Определение молекулярной массы азотной кислоты.

• Молекулярная масса HNO3 = 1 (H) + 14 (N) + 3 * 16 (O) = 1 + 14 + 48 = 63 г/моль.

Шаг 4: Определение количества моль азотной кислоты.

Теперь мы можем определить, сколько моль азотной кислоты содержит 7,41 кг:

• Сначала переведем 7,41 кг в граммы: 7,41 кг = 7410 г.
• Теперь найдем количество моль: количество моль = масса / молекулярная масса = 7410 г / 63 г/моль ≈ 117,5 моль.

Шаг 5: Определение количества моль аммиака.

Согласно уравнению реакции, количество моль аммиака будет равно количеству моль азотной кислоты, то есть нам понадобится 117,5 моль аммиака.

Шаг 6: Определение объема аммиака при нормальных условиях.

При нормальных условиях (0°C и 1 атм) 1 моль газа занимает 22,4 л. Таким образом, объем аммиака можно найти по формуле:

• Объем аммиака = количество моль * 22,4 л/моль = 117,5 моль * 22,4 л/моль ≈ 2634 л.

Ответ: Для получения 6,3 кг азотной кислоты с учетом потерь в производстве нам потребуется примерно 117,5 моль аммиака, что соответствует примерно 2634 литрам аммиака при нормальных условиях.