Вопрос школьника
Какая масса хлорида аммония образуется при взаимодействии хлороводорода массой 7,3 г с аммиаком массой 5,1 г? Какой газ останется в избытке? Определите массу избытка
Ответ от учителя
Для решения данной задачи необходимо записать уравнение реакции между хлороводородом и аммиаком:
HCl + NH3 → NH4Cl
Из уравнения видно, что при реакции образуется хлорид аммония (NH4Cl). Для определения массы образовавшегося хлорида аммония необходимо использовать закон сохранения массы, согласно которому масса продуктов реакции равна массе реагентов.
Масса хлорида аммония будет равна массе реагентов, которые участвовали в реакции. Из условия задачи известны массы хлороводорода и аммиака:
m(HCl) = 7,3 г
m(NH3) = 5,1 г
Для определения массы хлорида аммония необходимо выбрать один из реагентов и рассчитать количество вещества, которое участвует в реакции. Для этого необходимо разделить массу реагента на его молярную массу:
n(NH3) = m(NH3) / M(NH3) = 5,1 г / 17 г/моль = 0,3 моль
Далее необходимо определить количество вещества хлороводорода, которое участвует в реакции. Для этого необходимо также разделить массу хлороводорода на его молярную массу:
n(HCl) = m(HCl) / M(HCl) = 7,3 г / 36,5 г/моль = 0,2 моль
Из уравнения реакции видно, что один моль хлороводорода реагирует с одним молью аммиака, образуя один моль хлорида аммония. Таким образом, количество хлорида аммония, образовавшегося в реакции, будет равно количеству аммиака, который участвовал в реакции:
n(NH4Cl) = n(NH3) = 0,3 моль
Для определения массы хлорида аммония необходимо умножить количество вещества на его молярную массу:
m(NH4Cl) = n(NH4Cl) * M(NH4Cl) = 0,3 моль * 53,5 г/моль = 16,05 г
Таким образом, масса хлорида аммония, образовавшегося в реакции, составляет 16,05 г.
Для определения газа, который останется в избытке, необходимо определить, какой из реагентов был в избытке. Для этого необходимо сравнить количество вещества, которое участвовало в реакции, с количеством вещества, которое было необходимо для полного превращения другого реагента.
Из уравнения реакции видно, что один моль хлороводорода реагирует с одним молью аммиака. Таким образом, для полного превращения 0,3 моль аммиака необходимо 0,3 моль хлороводорода. Однако в реакции участвовало только 0,2 моль хлороводорода, что означает, что хлороводород был в избытке.
Для определения массы избытка хлороводорода необходимо вычислить массу хлороводорода, которая была необходима для полного превращения 0,3 моль аммиака:
m(HCl) = n(NH3) * M(HCl) = 0,3 моль * 36,5 г/моль = 10,95 г
Масса избытка хлороводорода будет равна разности между массой хлороводорода, который был использован в реакции, и массой хлороводорода, который был необходим для полного превращения аммиака:
m(избыток HCl) = m(HCl) — m(HCl, необходимый для реакции) = 7,3 г — 10,95 г = -3,65 г
Ответ: масса хлорида аммония, образовавшегося в реакции, составляет 16,05 г. В реакции остался избыток хлороводорода массой 3,65 г.
