3. При образовании оксида азота (V) в реакцию вступило 16 г азота и 18 г кислорода. Определите массу образовавшегося оксида.

Решение:

1. Запишем уравнение реакции образования оксида азота (V):

$$2N_2 + 5O_2 \rightarrow 2N_2O_5$$

2. Найдем количество вещества азота:

$$n(N_2) = \frac{m(N_2)}{M(N_2)} = \frac{16 \text{ г}}{28 \text{ г/моль}} \approx 0.571 \text{ моль}$$

3. Найдем количество вещества кислорода:

$$n(O_2) = \frac{m(O_2)}{M(O_2)} = \frac{18 \text{ г}}{32 \text{ г/моль}} \approx 0.5625 \text{ моль}$$

4. Определим, кто в недостатке. Для этого поделим количество вещества каждого реагента на его коэффициент в уравнении реакции:

Для азота: $$0.571 / 2 \approx 0.2855$$

Для кислорода: $$0.5625 / 5 = 0.1125$$

Так как для кислорода это значение меньше, кислород в недостатке, и расчет массы оксида азота будем вести по нему.

5. Из уравнения реакции видно, что из 5 моль кислорода образуется 2 моль оксида азота. Составим пропорцию:

$$\frac{n(O_2)}{5} = \frac{n(N_2O_5)}{2}$$

$$n(N_2O_5) = \frac{2 \cdot n(O_2)}{5} = \frac{2 \cdot 0.5625 \text{ моль}}{5} = 0.225 \text{ моль}$$

6. Найдем массу оксида азота:

$$m(N_2O_5) = n(N_2O_5) \cdot M(N_2O_5) = 0.225 \text{ моль} \cdot 108 \text{ г/моль} = 24.3 \text{ г}$$

Ответ: 24,3 г