6NH3 + 5H2O + 8NO2 → 7NH4NO3
3 ml amoniaku jest w 1000000 ml powietrza ⇒ 3 cm3 amoniaku jest w 1000000 cm3 powietrza
3 cm3 amoniaku — 1 m3 powietrza
x — 10 m3 powietrza
x = 10 • 3 : 1 = 30 [cm3 amoniaku]
1 mol amoniaku — 22400 cm3
y — 30 cm3
y = 30 • 1 : 22400 = 1,34 • 10–3 [mol amoniaku]
mNH4NO3 = 80 g/mol
6 mol NH3 — 560 g NH4NO3
1,34 • 10–3 mol NH3 — z
z = 1,34 • 10–3 • 560 : 6 = 0,125 [g NH4NO3]
0,125 g NH4NO3 — 100%
s — 40%
s = 40 • 0,125 : 100 = 0,05 [g NH4NO3] = 50 mg
Odpowiedź: W 10 m3 powietrza, którego 3 ppm to amoniak, powstaje 50 mg azotanu(V) amonu.
Krok 1: Zapisz i uzgodnij równanie reakcji.
6NH3 + 5H2O + 8NO2 → 7NH4NO3
Krok 2: Informacja o ppm (parts per million). Jest to liczba gramów substancji w 1000000 gramów lub mililitrów roztworu. Stąd 3 ml amoniaku jest w 1000000 ml powietrza. Centymetr sześcienny i mililitr są sobie równe. Natomiast milion mililitrów to jeden metr sześcienny. Stąd 3 cm3 amoniaku jest w 1000000 cm3 powietrza (1 m3). Na tej podstawie obliczamy ilość amoniaku w dziesięciu metrze sześciennym powietrza.
3 cm3 amoniaku — 1 m3 powietrza
x — 10 m3 powietrza
x = 10 • 3 : 1 = 30 [cm3 amoniaku]
Krok 3: Jeden mol gazu w warunkach normalnych zajmuje objętość 22,4 dm3, czyli 22400 cm3. Przeliczamy objętość amoniaku na mole.
1 mol amoniaku — 22400 cm3
y — 30 cm3
y = 30 • 1 : 22400 = 1,34 • 10–3 [mol amoniaku]
Krok 4: Oblicz masę molową azotanu(V) amonu. Masę poszczególnych atomów znajdziesz w tabeli pierwiastków chemicznych.
mNH4NO3 = 14 + 4 • 1 + 14 + 3 • 16 = 14 + 4 + 14 + 48 = 80 [g/mol]
Krok 5: Spójrz na równanie reakcji. Z sześciu moli amoniaku powstaje 560 gramów soli (7 • 80 g = 560 g). Obliczamy ilość soli powstałą z obliczonej ilości moli amoniaku (1,34 • 10–3).
6 mol NH3 — 560 g NH4NO3
1,34 • 10–3 mol NH3 — z
z = 1,34 • 10–3 • 560 : 6 = 0,125 [g NH4NO3]
Krok 6: 0,125 g soli powstałoby przy wydajności 100%. Nasza reakcja ma wydajność jedynie 40%, więc przeliczamy ilość produktu.
0,125 g NH4NO3 — 100%
s — 40%
s = 40 • 0,125 : 100 = 0,05 [g NH4NO3] = 50 mg