Какое количество воздуха необходимо для получения 1 тонны нитрата аммония? С какой концентрацией азота в воздухе?

Тема урока: Химия - получение нитрата аммония из воздуха

Пояснение:

Для вычисления необходимого количества воздуха для получения 1 тонны нитрата аммония, нам нужно знать баланс химической реакции и молярные массы соответствующих веществ.

Баланс химической реакции для получения нитрата аммония из воздуха выглядит следующим образом:

4NH3 + 5O2 → 4NO + 6H2O

Согласно этому уравнению, между 4 молями аммиака (NH3) и 5 молями кислорода (O2) образуется 4 моля азотного оксида (NO) и 6 молей воды (H2O).

Молярная масса аммиака (NH3) равна 17 г/моль, а молярная масса азотного оксида (NO) равна 30 г/моль.

Так как мы хотим получить 1 тонну нитрата аммония (1000 кг), мы должны вычислить количество молей аммиака (NH3), необходимых для реакции.

1 тонна нитрата аммония = 1000 кг
M(NH4NO3) = 80 г/моль

Количество молей нитрата аммония (NH4NO3):
n(NH4NO3) = масса(NH4NO3) / M(NH4NO3)
= (1000 кг) / (80 г/моль)

Количество молей аммиака (NH3) в соответствии с балансовым уравнением:
n(NH3) = n(NH4NO3) * (4 моль NH3 / 4 моль NH4NO3)
= (масса(NH4NO3) / M(NH4NO3)) * (4 моль NH3 / 4 моль NH4NO3)

Таким образом, мы можем вычислить количество молей аммиака (NH3), необходимых для получения 1 тонны нитрата аммония. Теперь мы можем вычислить объем воздуха и концентрацию азота.

Например:
Для получения 1 тонны нитрата аммония, мы используем следующие значения:
M(NH4NO3) = 80 г/моль
Молярная масса аммиака (NH3) = 17 г/моль

Количество молей аммиака (NH3):
n(NH3) = (1000 кг) / (80 г/моль) * (4 моль NH3 / 4 моль NH4NO3) = 250 моль NH3

Теперь мы можем вычислить объем воздуха и концентрацию азота согласно балансовому уравнению и количеству молей аммиака (NH3).

Советы: Чтобы лучше понять эту тему, рекомендуется изучить балансировку химических уравнений и использовать таблицы мольных масс для вычисления количества веществ. Также рекомендуется понять основные понятия, такие как масса, количество вещества и молярная масса.

Задача для проверки: Если для получения 1 тонны нитрата аммония требуется 375 моль аммиака (NH3), какой объем воздуха (в литрах) будет необходим для этой реакции? Концентрация азота в воздухе составляет около 78%.