Объем газа из смеси гидроксида кальция и нитрата аммония
Смесь гидроксида кальция массой 111 г и нитрата аммония массой 200 г тщательно перемешали и нагрели. Вычислите объем выделившегося газа (н. у.).
Дано
`m(Ca(OH)_2) = 111 text{ г}`
`m(NH_4NO_3) = 200 text{ г}`
Найти
`V(газа) = text{ ?}`
Решение
Запишем уравнение реакции между гидроксидом кальция и нитратом аммония:
`Ca(OH)_2 + 2NH_4NO_3 = Ca(NO_3)_2 + 2NH_3 text{↑} + 2H_2O`
Найдём количества веществ реагентов:
`n(Ca(OH)_2) = (m(Ca(OH)_2))/(M(Ca(OH)_2)) = 111/74 = 1.5 text{ моль}`
`n(NH_4NO_3) = (m(NH_4NO_3))/(M(NH_4NO_3)) = 200/80 = 2.5 text{ моль}`
По уравнению реакции для 1.5 моль Ca(OH)₂ потребуется 3 моль NH₄NO₃. У нас имеется 2.5 моль NH₄NO₃, что меньше требуемого. Следовательно, нитрат аммония в недостатке, расчёт ведём по нему.
Согласно уравнению реакции, количество вещества аммиака равно количеству вещества нитрата аммония:
`n(NH_3) = n(NH_4NO_3) = 2.5 text{ моль}`
Найдём объём аммиака при н.у.:
`V(NH_3) = n(NH_3)*V_m = 2.5*22.4 = 56 text{ л}`
Ответ
`V(NH_3) = 56 text{ л}`