5.52. What is the volume (at standard conditions) of the ammonia formed when ammonium chloride is heated with an excess

Суть вопроса: Реакции образования газов/расчет объемов газов

Разъяснение: При реакции гидроксида кальция и хлорида аммония, которая происходит при нагревании, образуется аммиак и вода. Вопрос просит определить объем аммиака, образовавшегося при стандартных условиях (температура 25°C и давление 1 атмосфера), массу употребленного хлорида аммония и массу образовавшейся водяного пара.

Для расчета объема аммиака, сначала нужно использовать уравнение реакции, чтобы определить соотношение между хлоридом аммония и аммиаком. Уравнение для данной реакции выглядит следующим образом:

Ca(OH)2 + 2NH4Cl → 2NH3 + CaCl2 + 2H2O

Из уравнения видно, что одна молекула хлорида аммония дает две молекулы аммиака, поэтому коэффициент соотношения составляет 2:1.

Далее, для расчета объема аммиака, необходимо знать выбранную нами начальную массу хлорида аммония. Вначале стоит определить молярную массу хлорида аммония (NH4Cl), а затем использовать данную массу, чтобы определить количество вещества в реакции.

Затем можно рассчитать объем аммиака с помощью идеального газового уравнения: PV = nRT, где P - давление (1 атмосфера), V - объем, n - количество вещества (полученное из расчета), R - универсальная газовая постоянная, T - температура (в Кельвинах). В нашем случае, температура будет равна 298 K (25°C).

Для определения массы хлорида аммония, потребовавшейся для реакции, необходимо знать начальную массу хлорида аммония, а затем вычислить количество вещества с помощью молярной массы хлорида аммония и вывести его.

Также можно определить массу образовавшегося водяного пара, используя ту же методику расчета количество вещества и молярную массу воды.

Доп. материал:
Формула NH4Cl имеет молярную массу 53.491 г/моль. Если взять 10 г хлорида аммония, то количество вещества будет составлять:
масса/молярная масса = 10 г / 53.491 г/моль = 0.187 моль

Теперь можем использовать уравнение идеального газа для определения объема аммиака:
PV = nRT
V = nRT / P
V = (0.187 моль * 0.0821 л*атм/моль*К * 298 К) / 1 атмосфера
V = 4.823 литра

Таким образом, при данной реакции образуется 4.823 литра аммиака при стандартных условиях.

Совет: Для лучшего понимания таких реакций и расчетов объемов газов, рекомендуется ознакомиться с уравнением идеального газа и принципами определения количества вещества и молярной массы вещества. Также полезно понимать, как интерпретировать уравнения реакций и соотношения между веществами в них.

Ещё задача:
- Найдите объем аммиака, образующегося при стандартных условиях, если масса хлорида аммония, исходно взятая для реакции, составляет 25 г.