Номер 5, страница 147 - гдз по химии 9 класс учебник Шиманович, Василевская

5. Рассчитайте химическое количество ионов аммония, образующихся при реакции аммиака объемом $1,12 \text{ дм}^3$ (н. у.) с серной кислотой.

Дано:

$V(NH_3) = 1,12 \text{ дм}^3$

Условия: нормальные (н. у.)

Молярный объем газа при н. у. $V_m = 22,4 \text{ дм}^3/\text{моль}$

Перевод в систему СИ:

$V(NH_3) = 1,12 \text{ дм}^3 = 1,12 \cdot 10^{-3} \text{ м}^3$

$V_m = 22,4 \text{ дм}^3/\text{моль} = 22,4 \cdot 10^{-3} \text{ м}^3/\text{моль}$

Найти:

$n(NH_4^+)$ - ?

Решение:

1. Запишем уравнение реакции взаимодействия аммиака ($NH_3$) с серной кислотой ($H_2SO_4$). В результате реакции образуется соль — сульфат аммония ($(NH_4)_2SO_4$):

$2NH_3 + H_2SO_4 \rightarrow (NH_4)_2SO_4$

2. Рассчитаем химическое количество (число моль) аммиака, вступившего в реакцию. Поскольку аммиак является газом и его объем дан при нормальных условиях, воспользуемся формулой, связывающей количество вещества с молярным объемом:

$n = \frac{V}{V_m}$

$n(NH_3) = \frac{1,12 \text{ дм}^3}{22,4 \text{ дм}^3/\text{моль}} = 0,05 \text{ моль}$

3. Определим химическое количество ионов аммония ($NH_4^+$). Согласно уравнению реакции, из 2 моль аммиака образуется 1 моль сульфата аммония. Сульфат аммония — это ионное соединение, которое в растворе диссоциирует на ионы:

$(NH_4)_2SO_4 \rightarrow 2NH_4^+ + SO_4^{2-}$

Из этой схемы видно, что 1 моль сульфата аммония дает 2 моль ионов аммония. Таким образом, на каждые 2 моль исходного аммиака, вступившего в реакцию, образуется 2 моль ионов аммония. Следовательно, их мольные соотношения равны:

$\frac{n(NH_3)}{2} = \frac{n(NH_4^+)}{2}$

Отсюда следует, что $n(NH_4^+) = n(NH_3)$.

4. Рассчитаем искомое химическое количество ионов аммония:

$n(NH_4^+) = 0,05 \text{ моль}$

Ответ: химическое количество ионов аммония составляет 0,05 моль.