Сколько литров воздуха содержащего 78% азота потребуется для получения 100 литров аммиака

Для решения задачи нужно использовать уравнение реакции синтеза аммиака (NH₃):
N₂ + 3H₂ → 2NH₃
Это означает, что 1 моль азота (N₂) реагирует с 3 молями водорода (H₂) для получения 2 моль аммиака (NH₃).


Вычисление мольных соотношений:
Мы хотим получить 100 литров аммиака. По уравнению видно, что на 2 моль NH₃ требуется 1 моль N₂. Значит, чтобы получить 100 литров NH₃, нужно рассчитать, сколько моль NH₃ это составляет.
При нормальных условиях 1 моль газа занимает 22,4 литра. Значит:
Количество молей NH₃ = 100 л / 22,4 л/моль ≈ 4.46 моль.
Так как на 2 моль NH₃ требуется 1 моль N₂, находим количество моль N₂:
Количество молей N₂ = 4.46 моль NH₃ * (1 моль N₂ / 2 моль NH₃) ≈ 2.23 моль N₂.


Далее считаем объем N₂:
Объем N₂, необходимый для реакции:
Объем N₂ = 2.23 моль * 22,4 л/моль ≈ 50 л.


Теперь определяем, сколько литров воздуха нам нужно для получения этого объема N₂:
Воздух содержит 78% N₂, значит:
Объем воздуха = Объем N₂ / 0.78 ≈ 50 л / 0.78 ≈ 64.1 л.


Таким образом, для получения 100 литров аммиака потребуется примерно 64.1 литра воздуха, содержащего 78% азота.