Рассчитайте объем (н.у.) и массу аммиака, требующегося для получения 5 т нитрата аммония.

Для того чтобы рассчитать объем и массу аммиака, требующегося для получения 5 тонн нитрата аммония, нужно пройти несколько шагов.

1. Вывод уравнения реакции:
   Для получения нитрата аммония (NH₄NO₃) аммиак (NH₃) реагирует с азотной кислотой (HNO₃). Уравнение реакции будет следующим:

   $$\text{NH₃ (aq)} + \text{HNO₃ (aq)} \rightarrow \text{NH₄NO₃ (aq)}$$

2. Молекулярная масса нитрата аммония:
   Рассчитаем молекулярную массу нитрата аммония (NH₄NO₃). Она состоит из:

   • Азот (N): 14 г/моль

   • Водород (H): 1 г/моль (для 4 атомов водорода – 4 г/моль)

   • Кислород (O): 16 г/моль (для 3 атомов кислорода – 48 г/моль)

   Молекулярная масса NH₄NO₃ = 14 + 4 + 48 = 62 г/моль.

3. Масса аммония, которую нужно получить:
   Масса нитрата аммония, которую требуется получить, равна 5 тонн, то есть 5000 кг (или 5,000,000 г).

4. Моль нитрата аммония:
   Чтобы найти, сколько молей нитрата аммония нужно, разделим общую массу на молекулярную массу:

   $$\text{Моль NH₄NO₃} = \frac{5000000 \, \text{г}}{62 \, \text{г/моль}} \approx 80645,16 \, \text{моль}$$

5. Молекулярная масса аммиака:
   Молекулярная масса аммиака (NH₃) составляет:

   • Азот (N): 14 г/моль

   • Водород (H): 1 г/моль (для 3 атомов водорода – 3 г/моль)

   Молекулярная масса NH₃ = 14 + 3 = 17 г/моль.

6. Моль аммиака:
   Из уравнения реакции видно, что для образования 1 моля нитрата аммония требуется 1 моль аммиака. Следовательно, для получения 80645 моль нитрата аммония потребуется 80645 моль аммиака.

7. Масса аммиака:
   Для того чтобы найти массу аммиака, умножим количество моль на молекулярную массу:

   $$\text{Масса NH₃} = 80645 \, \text{моль} \times 17 \, \text{г/моль} = 1370950 \, \text{г} = 1370,95 \, \text{кг}$$

   То есть, для получения 5 тонн нитрата аммония потребуется 1370,95 кг аммиака.

8. Объем аммиака (при н.у.):
   Для того чтобы найти объем аммиака при нормальных условиях (н.у.), нужно использовать идеальный газовый закон:

   $$V = n \times V_{\text{мол}}$$

   Где $V_{\text{мол}}$ — молярный объем газа при нормальных условиях, равный 22,4 л/моль.

   Таким образом, объем аммиака можно найти, умножив количество молей на молярный объем:

   $$V = 80645 \, \text{моль} \times 22,4 \, \text{л/моль} = 1800448 \, \text{л} = 1800,45 \, \text{м}^3$$

   Итак, объем аммиака, требующегося для получения 5 тонн нитрата аммония при нормальных условиях, составит 1800,45 м³.

Ответ:

• Масса аммиака, требующегося для получения 5 тонн нитрата аммония, составляет 1370,95 кг.

• Объем аммиака при нормальных условиях составляет 1800,45 м³.