Какое количество аммиака и серной кислоты необходимо для образования сульфата аммония массой 26,4г ? 

Для определения необходимого количества аммиака (NH₃) и серной кислоты (H₂SO₄) для образования сульфата аммония (NH₄)₂SO₄, сначала рассмотрим уравнение реакции:

[ 2 \, \text{NH}_3 + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow (\text{NH}_4)_2\text{SO}_4 ]

Из уравнения видно, что для получения одного моля сульфата аммония (NH₄)₂SO₄ требуется 2 моля аммиака и 1 моль серной кислоты.

Теперь нам нужно рассчитать количество сульфата аммония в молях, исходя из его массы. Молярная масса сульфата аммония рассчитывается следующим образом:

• Молярная масса N (азот) = 14 г/моль
• Молярная масса H (водород) = 1 г/моль
• Молярная масса S (сера) = 32 г/моль
• Молярная масса O (кислород) = 16 г/моль

Теперь рассчитаем молярную массу (NH₄)₂SO₄:

[ \text{Молярная масса} = 2 \times (14) + 8 \times (1) + 32 + 4 \times (16) ] [ = 28 + 8 + 32 + 64 = 132 \, \text{г/моль} ]

Теперь определим, сколько моль сульфата аммония содержится в 26,4 г:

[ n = \frac{m}{M} = \frac{26.4 \, \text{г}}{132 \, \text{г/моль}} \approx 0.2 \, \text{моль} ]

Согласно стехиометрии реакции, для получения 0.2 моль сульфата аммония потребуется:

• Аммиак: (2 \, \text{моля NH}_3) на (1 \, \text{моль (NH}_4)_2\text{SO}_4).

Таким образом, для 0.2 моль сульфата аммония потребуется:

[ n(\text{NH}_3) = 2 \times 0.2 = 0.4 \, \text{моль} ]

• Серная кислота: (1 \, \text{моль H}_2\text{SO}_4) на (1 \, \text{моль (NH}_4)_2\text{SO}_4).

Для 0.2 моль сульфата аммония потребуется:

[ n(\text{H}_2\text{SO}_4) = 0.2 \, \text{моль} ]

Теперь переведем количество моль в массу.

Для аммиака:

Молярная масса NH₃ = 14 + 3 \times 1 = 17 г/моль.

[ m(\text{NH}_3) = n \times M = 0.4 \, \text{моль} \times 17 \, \text{г/моль} = 6.8 \, \text{г} ]

Для серной кислоты:

Молярная масса H₂SO₄ = 2 + 32 + 4 \times 16 = 98 г/моль.

[ m(\text{H}_2\text{SO}_4) = n \times M = 0.2 \, \text{моль} \times 98 \, \text{г/моль} = 19.6 \, \text{г} ]

Таким образом, для образования 26,4 г сульфата аммония необходимо:

• 6.8 г аммиака (NH₃)
• 19.6 г серной кислоты (H₂SO₄)

Для решения данной задачи определим химическую реакцию и используем основные законы химии.

Химическая реакция

При взаимодействии аммиака ( NH_3 ) с серной кислотой ( H_2SO_4 ) образуется сульфат аммония ( (NH_4)_2SO_4 ). Уравнение реакции:

[ 2NH_3 + H_2SO_4 \rightarrow (NH_4)_2SO_4 ]

Шаг 1. Определим молекулярные массы веществ

1. Молекулярная масса ( NH_3 ) (аммиака): [ M(NH_3) = 14 + 3 \cdot 1 = 17 \, \text{г/моль} ]

2. Молекулярная масса ( H_2SO_4 ) (серной кислоты): [ M(H_2SO_4) = 2 \cdot 1 + 32 + 4 \cdot 16 = 98 \, \text{г/моль} ]

3. Молекулярная масса ( (NH_4)_2SO_4 ) (сульфата аммония): [ M((NH_4)_2SO_4) = 2 \cdot (14 + 4 \cdot 1) + 32 + 4 \cdot 16 = 132 \, \text{г/моль} ]

Шаг 2. Найдем количество вещества сульфата аммония

По условию задачи, масса сульфата аммония равна 26,4 г. Используем формулу количества вещества:

[ n = \frac{m}{M} ]

[ n((NH_4)_2SO_4) = \frac{26,4}{132} = 0,2 \, \text{моль} ]

Шаг 3. Найдем количество аммиака и серной кислоты

Согласно уравнению реакции:

• На 1 моль ( (NH_4)_2SO_4 ) требуется 2 моль ( NH_3 ) (аммиака) и 1 моль ( H_2SO_4 ) (серной кислоты).

Следовательно:

[ n(NH_3) = 2 \cdot n((NH_4)_2SO_4) = 2 \cdot 0,2 = 0,4 \, \text{моль} ]

[ n(H_2SO_4) = n((NH_4)_2SO_4) = 0,2 \, \text{моль} ]

Шаг 4. Найдем массы аммиака и серной кислоты

Используем формулу для нахождения массы:

[ m = n \cdot M ]

1. Масса аммиака: [ m(NH_3) = n(NH_3) \cdot M(NH_3) = 0,4 \cdot 17 = 6,8 \, \text{г} ]

2. Масса серной кислоты: [ m(H_2SO_4) = n(H_2SO_4) \cdot M(H_2SO_4) = 0,2 \cdot 98 = 19,6 \, \text{г} ]

Ответ:

Для образования 26,4 г сульфата аммония необходимо:

• 6,8 г аммиака (( NH_3 )),
• 19,6 г серной кислоты (( H_2SO_4 )).