Определите количество вещества, объём (н. у.) и массу аммиака, необходимого для получения 250 кг сульфата аммония, используемого в качестве удобрения.

Question

Вопрос:

Accepted Answer

Дано:

Масса \( (NH_4)_2SO_4 \) = 250 кг

Найти:

Количество вещества \( NH_3 \), объём \( NH_3 \) (н. у.), массу \( NH_3 \)

Решение:

1. Запишем уравнение реакции получения сульфата аммония из аммиака:

\( 2NH_3 + H_2SO_4 \rightarrow (NH_4)_2SO_4 \)

2. Рассчитаем молярную массу сульфата аммония \( (NH_4)_2SO_4 \):

M(\( (NH_4)_2SO_4 \)) = 2 * (14 + 4*1) + 32 + 4*16 = 2 * 18 + 32 + 64 = 36 + 32 + 64 = 132 г/моль

3. Рассчитаем количество вещества сульфата аммония:

n(\( (NH_4)_2SO_4 \)) = m / M = 250 000 г / 132 г/моль \(\approx\) 1893.94 моль

4. Определим количество вещества аммиака, необходимого для реакции, согласно уравнению:

Из уравнения реакции видно, что на 1 моль \( (NH_4)_2SO_4 \) требуется 2 моль \( NH_3 \).

n(\( NH_3 \)) = 2 * n(\( (NH_4)_2SO_4 \)) = 2 * 1893.94 моль \(\approx\) 3787.88 моль

5. Рассчитаем молярную массу аммиака \( NH_3 \):

M(\( NH_3 \)) = 14 + 3*1 = 17 г/моль

6. Рассчитаем массу аммиака:

m(\( NH_3 \)) = n * M = 3787.88 моль * 17 г/моль \(\approx\) 64393.96 г \(\approx\) 64.4 кг

7. Рассчитаем объём аммиака (н. у.):

Объём газа при нормальных условиях (н. у.) рассчитывается по формуле V = n * V_m, где V_m = 22.4 л/моль.

V(\( NH_3 \)) = n * 22.4 л/моль = 3787.88 моль * 22.4 л/моль \(\approx\) 84848.5 л \(\approx\) 84.85 м³

Ответ:

Для получения 250 кг сульфата аммония необходимо примерно 3787.88 моль аммиака, что составляет около 64.4 кг или 84.85 м³ (при н. у.).