Дано:
- Масса гидрокарбоната аммония (NH4HCO3) = 25 г
- Давление = 101,3 кПа
- Температура = 0 °C = 273,15 K
Найти:
- Суммарный объем газов, выделяющихся при термическом разложении.
Решение:
1. Запишем уравнение термического разложения гидрокарбоната аммония:
NH4HCO3 → NH3 + CO2 + H2O
Из уравнения видно, что 1 моль NH4HCO3 разлагается с образованием 1 моля аммиака (NH3), 1 моля углекислого газа (CO2) и 1 моля воды (H2O). В итоге получается 3 моля газов.
2. Рассчитаем молярную массу гидрокарбоната аммония:
Молярная масса NH4HCO3 = 14 + 4 + 1 + 12 + 3*16 = 79 г/моль
3. Найдем количество вещества NH4HCO3 в 25 г:
Количество вещества = масса / молярная масса = 25 г / 79 г/моль ≈ 0.316 моль
4. Так как из 1 моль NH4HCO3 образуется 3 моль газов, то количество газа, получаемое из 0.316 моль:
Количество газа = 0.316 моль * 3 = 0.948 моль
5. Используем закон Бойля-Мариотта для расчета объема газов. Объем можно найти по формуле:
V = nRT/P
где:
- V — объем газа,
- n — количество вещества (в молях),
- R = 8.314 Дж/(моль·К) = 8.314 м³·Па/(моль·К),
- T — температура в Кельвинах,
- P — давление в Паскалях (1 кПа = 1000 Па).
Преобразуем давление:
P = 101.3 кПа = 101300 Па
6. Подставим известные значения в формулу:
V = 0.948 моль * 8.314 м³·Па/(моль·K) * 273.15 K / 101300 Pa
V ≈ 0.948 * 8.314 * 273.15 / 101300 ≈ 0.0224 м³
7. Переведем объем в литры, умножив на 1000:
V ≈ 0.0224 м³ * 1000 = 22.4 л
Ответ:
Суммарный объем газов, выделяющихся при термическом разложении 25 г гидрокарбоната аммония, составляет примерно 22.4 л.