Скільки водню потрібно для виробництва 10 тонн амоніаку, якщо вихід амоніаку становить [відсоток]?

Тема урока: Массовые расчеты в химии

Объяснение: Для решения данной задачи необходимо знать молекулярную формулу аммиака (NH3) и его молярную массу (17 г/моль). Также известно, что водород (H2) является компонентом аммиака. Молярная масса водорода равна 2 г/моль.

Для начала, найдем сколько молекул аммиака составляют 10 тонн аммиака. Для этого разделим массу аммиака на его молярную массу:

Масса аммиака = 10 тонн = 10000 кг = 10000000 г
Молярная масса аммиака = 17 г/моль

Количество молей аммиака = Масса аммиака / Молярная масса аммиака
Количество молей аммиака = 10000000 г / 17 г/моль

Затем, определим сколько молекул водорода требуется для получения такого количества аммиака. Водород составляет 3/4 массы аммиака.

Масса водорода = 3/4 * Масса аммиака
Масса водорода = 3/4 * 10000000 г

Количество молей водорода = Масса водорода / Молярная масса водорода
Количество молей водорода = (3/4 * 10000000 г) / (2 г/моль)

Наконец, количество молекул водорода можно найти, умножив количество молей водорода на постоянную Авогадро (6.02214076 × 10^23 молекул/моль):

Общее количество молекул водорода = Количество молей водорода * 6.02214076 × 10^23 молекул/моль

Например: Итак, для производства 10 тонн аммиака с выходом аммиака в 75%, нам потребуется определить количество водорода. Подставляя значения в формулы, получаем:

Масса водорода = 3/4 * 10000000 г = 7500000 г

Количество молей водорода = (3/4 * 10000000 г) / (2 г/моль) = 3750000 моль

Общее количество молекул водорода = 3750000 моль * 6.02214076 × 10^23 молекул/моль

Совет: Для лучшего понимания массовых расчетов в химии, рекомендуется ознакомиться с понятиями молярной массы, молярного количества вещества и постоянной Авогадро. Практикуются задачи по конвертации массы в моль и наоборот. Также полезно уметь определять процент выхода вещества при реакции.

Упражнение: Сколько водорода потребуется для производства 5 тонн аммиака, если выход аммиака составляет 60%?