Дано:
Температура (T) = 25°C = 298K (температура в Кельвинах)
Давление (P) = 120 кПа
Объем раствора NH3 (V) = 2 л
Процентная концентрация NH3 = 10%
Плотность раствора NH4OH (ρ) = 0.96 г/см³
Найти:
Объем аммиака, который следует растворить для получения 2 л 10% раствора гидроксида аммония
Решение с расчетом:
Сначала найдем массу раствора NH4OH, используя плотность и объем:
m = V * ρ
m = 2 л * 0.96 г/см³ * 1000 см³/л
m = 1920 г
Теперь найдем массу NH3 в растворе:
m_NH3 = m * (процентная концентрация / 100)
m_NH3 = 1920 г * (10 / 100)
m_NH3 = 192 г
Затем найдем количество вещества NH3, используя уравнение состояния идеального газа:
PV = nRT
где P - давление,
V - объем,
n - количество вещества,
R - универсальная газовая постоянная,
T - температура.
Перегруппируем уравнение:
n = PV / RT
Подставим известные значения:
n = (120 кПа * 2 л) / (8.31 L*кПа/(моль*К) * 298 K)
n ≈ 0.0807 моль
Теперь найдем молярную массу NH3:
M(NH3) = 14.01 г/моль + 3 * 1.008 г/моль
M(NH3) ≈ 17.03 г/моль
И, наконец, найдем объем NH3, который следует растворить, используя количество вещества и молярную массу:
V_NH3 = m_NH3 / M(NH3)
V_NH3 = 192 г / 17.03 г/моль
V_NH3 ≈ 11.27 л
Ответ:
Для получения 2 л 10 % раствора гидроксида аммония при 25°C и 120 кПа следует растворить примерно 11.27 л аммиака в воде.