L'ammoniaca e l'ossigeno producono biossido di azoto e acqua. Quale volume di biossido di azoto verrà prodotto se si reagiscono 30.5 grammi di ammoniaca con ossigeno in eccesso?

Ci sono quattro passaggi coinvolti in questo stechiometria problema:

Passaggio 1. Scrivere l'equazione chimica bilanciata.

#"4NH"_3 + "7O"_2 → "4NO"_2 + "6H"_2"O"#

2. Convertire grammi di #"NH"_3# in moli di #"NH"_3#

La massa molare di #"NH"_3# è 17.03 g / mol.

∴ #"moles of NH"_3 = 30.5 color(red)(cancel(color(black)("g NH"_3))) × ("1 mol NH"_3)/(17.03 color(red)(cancel(color(black)("g NH_3"_3)))) = "1.791 mol NH"_3#

Passo 3. Converti moli di #"NH"_3# in moli di #"NO"_2#**

Il rapporto molare di #"NO"_2# a #"NH"_3# is #"4 mol NO"_2:"4 mol NH"_3#.

∴ #1.791 color(red)(cancel(color(black)("mol NH"_3))) × ("4 mol NO"_2)/(4 color(red)(cancel(color(black)("mol NH"_3)))) = "1.791 mol NO"_2#

4. Utilizzare il Legge sui gas ideali per calcolare il volume di #"NO"_2#.

La legge del gas ideale è

#color(blue)(|bar(ul(color(white)(a/a) PV = nRTcolor(white)(a/a)|)))#, where

• #P# = la pressione del gas,
• #V# = volume del gas,
• #n# = il numero di moli del gas,
• #R# = la costante di gas universale
• #T# = la temperatura del gas

Non date la pressione o la temperatura del gas, quindi assumerò STP (100 kPa e 0 ° C).

Possiamo riorganizzare la Legge sul gas ideale per ottenere

#color(blue)(|bar(ul(color(white)(a/a)V= (nRT)/Pcolor(white)(a/a)|)))" "#

#V = (1.791 color(red)(cancel(color(black)("mol"))) ×8.314 color(red)(cancel(color(black)("kPa")))"·L·"color(red)(cancel(color(black)("K"^"-1""mol"^"-1"))) × 273.15 color(red)(cancel(color(black)("K"))))/(100 color(red)(cancel(color(black)("kPa")))) = "40.7 L"#

Il volume di #"NO"_2# è 40.7 L.

Ecco un utile video sui calcoli del volume di massa.