Дано:
Масса угля = 3 г
Найти:
Массу нитрата натрия, необходимую для термического разложения с полным сгоранием угля.
Решение:
1. Напишем уравнение реакции термического разложения нитрата натрия:
2NaNO3 → 2NaNO2 + O2↑
Из уравнения видно, что при разложении одной молекулы нитрата натрия выделяется одна молекула кислорода.
2. Рассчитаем количество молей кислорода, необходимое для полного сгорания угля. Для этого воспользуемся уравнением реакции сгорания угля:
C + O2 → CO2↑
Из уравнения видно, что для сгорания одной молекулы угля требуется одна молекула кислорода.
Количество молей кислорода, необходимое для сгорания угля:
n(O2) = n(C) = m(C) / M(C)
= 3 г / 12.01 г/моль
≈ 0.25 моль
3. Так как количество молей кислорода, выделенного при разложении нитрата натрия, должно быть равно количеству молей кислорода, необходимому для сгорания угля, то количество молей нитрата натрия также должно быть равно 0.25 моль.
4. Рассчитаем массу нитрата натрия, необходимую для выделения 0.25 моль кислорода:
Молярная масса NaNO3 = 85 г/моль
Масса NaNO3 = Количество молей * Молярная масса
= 0.25 моль * 85 г/моль
= 21.25 г
Ответ:
Для термического разложения нитрата натрия с полным сгоранием 3 г угля необходимо использовать 21.25 г нитрата натрия.