Какова масса ксиона, необходимая для получения объема кислорода, достаточного для окисления 14 литров аммиака (н.у
Какова масса ксиона, необходимая для получения объема кислорода, достаточного для окисления 14 литров аммиака (н.у.), если технический хлорат калия содержит 5% примесей?
13.12.2023 21:24
Пояснение:
Для решения данной задачи необходимо учесть процесс окисления аммиака и использовать стехиометрические соотношения.
Первым шагом необходимо определить балансированное уравнение химической реакции окисления аммиака. Это уравнение имеет вид:
4NH₃ + 3O₂ → 2N₂ + 6H₂O
Из балансированного уравнения видно, что для окисления 4 молекул аммиака требуется 3 молекулы кислорода.
Затем необходимо определить количество молекул аммиака, соответствующее заданному объему (14 литров). Для этого воспользуемся уравнением идеального газа:
V = nRT/P
где V - объем газа, n - количество молекул, R - газовая постоянная, T - температура в кельвинах, P - давление.
Для аммиака при н.у. (нормальных условиях) давление равно 1 атмосфере, а константа R равна 0,0821 л × атм/(моль × К).
Выразим количество молекул аммиака:
n = PV/RT
Подставив значения (P = 1 атм., V = 14 л., R = 0,0821 л × атм/(моль × К), T = 273 К), получим:
n = (1 атм. × 14 л)/(0,0821 л × атм/(моль × К) × 273 К)
Вычисляя данное выражение, получим количество молекул аммиака.
Теперь необходимо учесть, что для окисления 4 молекул аммиака требуется 3 молекулы кислорода. После этого можем рассчитать массу ксиона (KClO₃), содержащего необходимое количество кислорода.
Для этого воспользуемся молярной массой кислорода (O₂), которая равна 2 × M(O), где M(O) - молярная масса кислорода. Затем определим массу ксиона (KClO₃) по формуле:
m = n × M
где m - масса ксиона, n - количество молекул кислорода, M - молярная масса ксиона (KClO₃).
Важно учесть, что технический хлорат калия содержит 5% примесей, поэтому нужно учесть только массу чистого ксиона.
Демонстрация:
У нас есть 14 литров аммиака и нам нужно рассчитать массу ксиона. Решим задачу шаг за шагом.
1. Рассчитаем количество молекул аммиака:
n = (1 атм. × 14 л)/(0,0821 л × атм/(моль × К) × 273 К) = значение
2. Учтем соотношение между аммиаком и кислородом:
4 молекулы NH₃ требуют 3 молекулы O₂.
3. Рассчитаем количество молекул кислорода:
количество молекул NH₃ × (3 молекулы O₂/4 молекулы NH₃) = значение
4. Рассчитаем массу ксиона:
масса ксиона = количество молекул O₂ × (2 × M(O))
5. Учтем содержание примесей:
масса чистого ксиона = масса ксиона × (100% - содержание примесей (5%))
Совет:
Для лучшего понимания данной задачи рекомендуется внимательно изучить балансировку химических уравнений и основные понятия стехиометрических соотношений в химии. Также полезно обращать внимание на единицы измерения и их преобразования для правильных расчетов.
Закрепляющее упражнение:
Если для окисления 8 литров аммиака (н.у.) требуется ксион, то какова будет его масса при условии, что технический хлорат калия содержит 10% примесей? Ответ предоставьте в граммах с округлением до десятков.