3H2 + N2 → 2NH3
mNH3 = 17 g/mol
1. 22,4 dm3 azotu — 34 g amoniaku
x — 12 g amoniaku
x = 12 ∙ 22,4 : 34 = 7,9 [dm3 azotu]
2. 3 mole wodoru — 34 g amoniaku
y — 12 g amoniaku
y = 12 ∙ 3 : 34 = 1,059 [mol wodoru]
N = 1,059 ∙ 6,023 ∙ 1023 = 6,38 ∙ 1023 [cząsteczek wodoru]
Odpowiedź: By powstało 12 g amoniaku niezbędne jest 7,9 dm3 azotu i 6,38 ∙ 1023 cząsteczek wodoru.
Krok 1: Zapisz i uzgodnij równanie reakcji:
3H2 + N2 → 2NH3
Krok 2: Zwróć uwagę na wartości stechiometryczne w równaniu. Trzy dwuatomowe cząsteczki wodoru i jedna dwuatomowa cząsteczka azotu dają dwa mole amoniaku. Oblicz masę cząsteczki amoniaku:
m = 14 + 3 ∙ 1 = 17 [g/mol]
Krok 3: Amoniak jest gazem. Jeden mol gazu w warunkach normalnych zajmuje objętość 22,4 dm3. Stechiometrycznie powstają dwa mole amoniaku (34 g) z jednego mola azotu. Na podstawie tych informacji układamy proporcję z ilością amoniaku z treści zadania, by poznać niezbędną ilość azotu:
22,4 dm3 azotu — 34 g amoniaku
x — 12 g amoniaku
x = 12 ∙ 22,4 : 34 = 7,9 [dm3 azotu]
Krok 4: Z 3 moli wodoru otrzymujemy 2 mole amoniaku (34 g). Na tej podstawie liczymy wymaganą ilość moli wodoru:
3 mole wodoru — 34 g amoniaku
y — 12 g amoniaku
y = 12 ∙ 3 : 34 = 1,059 [mol wodoru]
Krok 5: Korzystamy z liczby Avogadra. Liczba ta jest równa liczbie cząstek w 1 molu substancji. Aby obliczyć liczbę atomów, należy skorzystać ze wzoru: N = liczba moli ∙ 6,023 ∙ 1023, gdzie N oznacza liczbę cząstek:
N = 1,059 ∙ 6,023 ∙ 1023 = 6,38 ∙ 1023 [cząsteczek wodoru]