Для решения этой задачи нужно сначала определить химическую формулу оксида азота(V) и уравнять химическую реакцию образования этого оксида из азота и кислорода.
Оксид азота(V) имеет формулу ( \text{N}_2\text{O}_5 ).
Теперь составим уравнение реакции:
[
2\text{N}_2 + 5\text{O}_2 \rightarrow 2\text{N}_2\text{O}_5
]
Сначала найдем количество вещества (в молях) каждого из реагентов. Используем молярные массы азота (( \text{N}_2 )) и кислорода (( \text{O}_2 )):
- Молярная масса азота ( \text{N}_2 = 28 \, \text{г/моль} ).
- Молярная масса кислорода ( \text{O}_2 = 32 \, \text{г/моль} ).
Теперь найдем количество вещества каждого из реагентов:
Для азота:
[
n(\text{N}_2) = \frac{14 \, \text{г}}{28 \, \text{г/моль}} = 0.5 \, \text{моль}
]
Для кислорода:
[
n(\text{O}_2) = \frac{16 \, \text{г}}{32 \, \text{г/моль}} = 0.5 \, \text{моль}
]
Теперь проверим, какой из реагентов является лимитирующим. По уравнению реакции 2 моль азота реагируют с 5 моль кислорода. Следовательно, на 0.5 моль азота потребуется:
[
0.5 \, \text{моль} \times \frac{5}{2} = 1.25 \, \text{моль кислорода}
]
Поскольку у нас только 0.5 моль кислорода, кислород является лимитирующим реагентом.
Рассчитаем, сколько оксида азота(V) может образоваться. По уравнению реакции 5 моль кислорода дают 2 моль ( \text{N}_2\text{O}_5 ). Следовательно, 0.5 моль кислорода дадут:
[
n(\text{N}_2\text{O}_5) = 0.5 \, \text{моль} \times \frac{2}{5} = 0.2 \, \text{моль}
]
Теперь рассчитаем массу образовавшегося оксида азота(V). Молярная масса ( \text{N}_2\text{O}_5 ) равна:
[
2 \times 14 + 5 \times 16 = 28 + 80 = 108 \, \text{г/моль}
]
Масса ( \text{N}_2\text{O}_5 ) будет:
[
m(\text{N}_2\text{O}_5) = 0.2 \, \text{моль} \times 108 \, \text{г/моль} = 21.6 \, \text{г}
]
Ответ: Масса образовавшегося оксида азота(V) составляет 21.6 г.