Какой объем аммиака необходимо пропустить через 200 г 9,8%-ного раствора серной кислоты,чтобы образовалась...

Для решения этой задачи сначала определим количественный состав компонентов и реакцию, протекающую между аммиаком (NH₃) и серной кислотой (H₂SO₄).

1. Определение массы серной кислоты в растворе:

Массовая доля серной кислоты в растворе составляет 9,8%. Это означает, что в 100 г раствора содержится 9,8 г H₂SO₄. Следовательно, в 200 г раствора будет содержаться:

[ \text{Масса H₂SO₄} = \frac{9,8 \, \text{г}}{100 \, \text{г}} \times 200 \, \text{г} = 19,6 \, \text{г} ]

2. Определение количества вещества серной кислоты:

Молярная масса H₂SO₄: [ M(\text{H}_2\text{SO}_4) = 2 \times 1 + 32 + 4 \times 16 = 98 \, \text{г/моль} ]

Количество вещества H₂SO₄: [ n(\text{H}_2\text{SO}_4) = \frac{19,6 \, \text{г}}{98 \, \text{г/моль}} = 0,2 \, \text{моль} ]

3. Реакция аммиака с серной кислотой:

Для образования кислой соли (NH₄)HSO₄ реакция протекает следующим образом: [ \text{NH}_3 + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{NH}_4\text{HSO}_4 ]

Из уравнения реакции видно, что 1 моль H₂SO₄ реагирует с 1 моль NH₃ для образования кислой соли.

4. Определение количества аммиака:

Так как у нас 0,2 моль H₂SO₄, нам нужно 0,2 моль NH₃ для реакции.

5. Определение объема аммиака:

Аммиак (NH₃) в стандартных условиях (н.у.) занимает объем 22,4 л/моль. Следовательно, объем аммиака, необходимый для реакции: [ V(\text{NH}_3) = 0,2 \, \text{моль} \times 22,4 \, \text{л/моль} = 4,48 \, \text{л} ]

Таким образом, для того чтобы образовалась кислая соль (NH₄)HSO₄, необходимо пропустить 4,48 литра аммиака через 200 г 9,8%-ного раствора серной кислоты.

Для образования кислой соли необходимо перевести все серную кислоту в сульфат аммония. Реакция между серной кислотой (H2SO4) и аммиаком (NH3) приводит к образованию аммонийного сульфата ((NH4)2SO4), который является кислой солью:

H2SO4 + 2NH3 -> (NH4)2SO4

Для этого рассчитаем количество вещества серной кислоты в 200 г 9,8%-ного раствора:

Масса серной кислоты = 200 г x 0,098 = 19,6 г Количество вещества H2SO4 = масса / молярная масса = 19,6 г / 98 г/моль = 0,2 моль

Из уравнения реакции видно, что на 1 моль серной кислоты требуется 2 моля аммиака. Таким образом, для реакции с 0,2 моль серной кислоты необходимо:

0,2 моль H2SO4 x 2 = 0,4 моль NH3

Теперь рассчитаем массу аммиака, необходимую для реакции:

Молярная масса NH3 = 17 г/моль Масса NH3 = количество вещества x молярная масса = 0,4 моль x 17 г/моль = 6,8 г

Таким образом, для образования кислой соли необходимо пропустить через раствор серной кислоты объем аммиака, содержащий 6,8 г NH3.