В стальном баллоне объемом 5 л находится аммиак при температуре 22 градуса Цельсия и давлении 620 кПа. Какую массу гидросульфата аммония можно получить, если весь аммиак пропустить через избыток раствора серной кислоты?

Химия 11 класс Реакции аммиака с кислотами аммиак гидросульфат аммония серная кислота химические реакции Объём газа давление газа температура газа расчет массы химия 11 класс Новый

Для решения этой задачи нам нужно пройти несколько шагов. Начнем с того, что определим, сколько молей аммиака (NH3) содержится в баллоне, а затем рассчитаем, сколько гидросульфата аммония (NH4HSO4) можно получить из этого количества аммиака.

Шаг 1: Рассчитаем количество молей аммиака

Мы можем использовать уравнение состояния газа для расчета количества молей. Уравнение состояния идеального газа выглядит так:

PV = nRT

• P - давление в паскалях (620 кПа = 620000 Па)
• V - объем в кубических метрах (5 л = 0.005 м³)
• n - количество молей
• R - универсальная газовая постоянная (8.314 Дж/(моль·К))
• T - температура в кельвинах (22°C = 295 K)

Подставим известные значения в уравнение:

620000 * 0.005 = n * 8.314 * 295

Шаг 2: Перепишем уравнение для n

n = (620000 * 0.005) / (8.314 * 295)

Теперь давайте посчитаем:

n = (3100) / (2450.83) ≈ 1.26 моль

Шаг 3: Рассчитаем массу гидросульфата аммония

Реакция между аммиаком и серной кислотой можно записать следующим образом:

2 NH3 + H2SO4 → 2 NH4HSO4

Из уравнения видно, что 2 моля аммиака дают 2 моля гидросульфата аммония. То есть, 1 моль аммиака дает 1 моль гидросульфата аммония. Следовательно, мы можем получить 1.26 моль NH4HSO4.

Шаг 4: Найдем массу гидросульфата аммония

Молярная масса NH4HSO4:

• N: 14 г/моль
• H: 4 г/моль (4 атома водорода)
• S: 32 г/моль
• O: 16 г/моль (4 атома кислорода)

Считаем:

14 + 4 + 32 + (4 * 16) = 14 + 4 + 32 + 64 = 114 г/моль

Теперь, чтобы найти массу гидросульфата аммония, умножим количество молей на молярную массу:

Масса = n * молярная масса = 1.26 моль * 114 г/моль ≈ 143.64 г

Ответ: Мы можем получить примерно 143.64 грамма гидросульфата аммония из аммиака в данном баллоне.