Задание - вопрос №108070

ЗАДАЧА:

В результате взаимодействия кальций гидрооксида массой37 гиз аммоний сульфатом получили15 гамониаку. Вычислите часть выхода амониаку.

                    РЕШЕНИЕ:

         Запишем протекающую реакцию:

Ca(OH)2 + (NH4)2SO4 = 2NH3 + CaSO4 + H2O                       (1)

         Из стехиометрии реакции (1) следует, что при полном её протекании (слева направо) теоретический выход (т.е. максимально возможный) аммиака NH3 в 2 раза выше, чем исходное количество гидроксида кальция Ca(OH)2 (если вычислять не в граммах, а в молях).

         Поэтому решение, очевидным образом сводится к тому, что, опираясь на заданное количество реагента Ca(OH)2, определяем теоретический выход no(NH3) аммиака и сравнивая его с фактическим значением n(NH3), определяем искомую степень образования x(NH3) аммиака.

         Итак, в соответствии с (1), имеем:

no(NH3) = 2·n(Ca(OH)2) = 2·m(Ca(OH)2)/M(Ca(OH)2) ≈ 2·37/74 = 1 (моль),  (2)

где  n(Ca(OH)2), m(Ca(OH)2), M(Ca(OH)2) – соответственно число молей, масса и молярная масса Ca(OH)2 (≈74 г/моль, находится из Таблицы Менделеева).

         И теперь искомая величина x(NH3) определяется, как отмечено выше, соотношением величин  n(NH3) и no(NH3):

                  x(NH3) = n(NH3)/no(NH3) = m(NH3)/mo(NH3) =

            = m(NH3)/[no(NH3)·M(NH3)] ≈ 15/[1·17] ≈ 0.88 = 88 %               (3)

где  m(NH3), mo(NH3), M(NH3) – соответственно фактическая, теоретическая (максимально возможная) и молярная массы аммиака NH3 (M(NH3)≈17 г/моль, находится из Таблицы Менделеева).

         Примечание: Газообразный аммиак NH3 может связываться с водой с образованием, например, NH4OH, который также нередко называют аммиаком. В случае образования не NH3, а NH4OH (в условии точно не сказано, что имеется в виду) схема расчета аналогична, лишь очевидным образом скорректируются числовые значения (из-за изменения, в первую очередь, молярной массы аммиака)