Масса соли при взаимодействии аммиака с раствором кислоты
Определите массу и состав соли, которая образуется при пропускании 15,68 л аммиака (н. у.) через 61,25 г 40%-ного раствора серной кислоты.
Дано
`V(NH_3) = 15.68 text{ л}`
`m(text{р-ра } H_2SO_4) = 61.25 text{ г}`
`ω(H_2SO_4) = 40%`
Найти
`m(соли) = text{ ?}`
Решение
Запишем возможные уравнения реакций аммиака с серной кислотой:
`2NH_3 + H_2SO_4 = (NH_4)_2SO_4`
`NH_3 + H_2SO_4 = NH_4HSO_4`
Найдём массу серной кислоты в растворе:
`m(H_2SO_4) = (ω(H_2SO_4)*m(text{р-ра } H_2SO_4))/100 = (40*61.25)/100 = 24.5 text{ г}`
Найдём количество вещества серной кислоты:
`n(H_2SO_4) = (m(H_2SO_4))/(M(H_2SO_4)) = 24.5/98 = 0.25 text{ моль}`
Найдём количество вещества аммиака:
`n(NH_3) = (V(NH_3))/V_m = 15.68/22.4 = 0.7 text{ моль}`
Определим соотношение реагентов:
`n(NH_3) : n(H_2SO_4) = 0.7 : 0.25 = 2.8 : 1`
Так как аммиак находится в избытке по отношению к первой реакции (2:1), то образуется только средняя соль — сульфат аммония. Расчёт ведём по серной кислоте.
Согласно уравнению реакции, количество вещества сульфата аммония равно количеству вещества серной кислоты:
`n((NH_4)_2SO_4) = n(H_2SO_4) = 0.25 text{ моль}`
Найдём массу образовавшейся соли:
`m((NH_4)_2SO_4) = n((NH_4)_2SO_4)*M((NH_4)_2SO_4) = 0.25*132 = 33 text{ г}`
Ответ
`m((NH_4)_2SO_4) = 33 text{ г}`