дано:
- объем азотной кислоты V_HNO3 = 1,00 см³ = 1,00 * 10^(-6) м³
- плотность азотной кислоты ρ_HNO3 = 1520 г/л = 1520 кг/m³
найти:
1. уравнение реакции разложения азотной кислоты.
2. объем (н. у.) газа, выделяющегося при полном разложении 1,00 см³ азотной кислоты.
решение:
а) Уравнение реакции разложения концентрированной азотной кислоты:
4HNO3 → 2H2O + 2NO2 + O2↑
б) Сначала найдем массу 1,00 см³ азотной кислоты:
m_HNO3 = V_HNO3 * ρ_HNO3 = 1,00 * 10^(-6) м³ * 1520 кг/m³ = 1,52 г
Теперь определим количество вещества HNO3:
молярная масса HNO3 = 1,01 (H) + 14,01 (N) + 3 * 16,00 (O) = 63,01 г/моль
n_HNO3 = m_HNO3 / M_HNO3 = 1,52 г / 63,01 г/моль ≈ 0,0241 моль
Согласно уравнению разложения, из 4 молей HNO3 образуется 2 моли NO2 и 1 моль O2. Таким образом, соотношение газов к количеству HNO3 следующее:
- 4 моль HNO3 → 2 моль NO2
- 4 моль HNO3 → 1 моль O2
Итак, общее количество газа (NO2 и O2), которое выделится из 0,0241 моль HNO3:
NO2: n_NO2 = (2/4) * n_HNO3 = 0,5 * n_HNO3 = 0,5 * 0,0241 моль ≈ 0,01205 моль
O2: n_O2 = (1/4) * n_HNO3 = 0,25 * n_HNO3 = 0,25 * 0,0241 моль ≈ 0,006025 моль
Общее количество газа:
n_газ = n_NO2 + n_O2 ≈ 0,01205 моль + 0,006025 моль ≈ 0,018075 моль
Теперь найдем объем газа при нормальных условиях:
V_газ = n_газ * V_m,
где V_m = 22,4 л/моль (при н.у.)
V_газ = 0,018075 моль * 22,4 л/моль ≈ 0,404 л (или 404 мл)
ответ:
1. Уравнение разложения азотной кислоты указано.
2. Объем газа, выделяющегося при полном разложении 1,00 см³ азотной кислоты составляет примерно 404 мл.