Science >> Wetenschap >  >> Chemie

Zou 2 liter N2 en H2 bij volledige reactie een liter NH3 opleveren?

Om dit probleem op te lossen, moeten we stoichiometrie en de ideale gaswet gebruiken.

Laten we eerst de uitgebalanceerde chemische vergelijking schrijven voor de reactie tussen N2 en H2 om NH3 te vormen:

$$N_2 + 3H_2 \pijl naar rechts 2NH_3$$

Vervolgens moeten we de beperkende reactant bepalen. Om dit te doen, moeten we het aantal mol van elke reactant vergelijken.

Bij STP (0 °C en 1 atm) bevat 1 liter N2 (1 L / 22,4 L/mol) =0,0446 mol N2, en 1 liter H2 bevat (1 L / 22,4 L/mol) =0,0446 mol H2.

Gebaseerd op de uitgebalanceerde chemische vergelijking reageert 1 mol N2 met 3 mol H2. Daarom hebben we 0,0446 mol * 3 =0,1338 mol H2 nodig om volledig te reageren met 0,0446 mol N2.

Omdat we slechts 0,0446 mol H2 hebben, is dit de beperkende reactant.

Nu kunnen we de stoichiometrie van de uitgebalanceerde chemische vergelijking gebruiken om te bepalen hoeveel mol NH3 er zal worden geproduceerd.

Omdat 1 mol H2 reageert en 2 mol NH3 produceert, zal 0,0446 mol H2 0,0446 mol * 2 =0,0892 mol NH3 produceren.

Ten slotte kunnen we de ideale gaswet gebruiken om het geproduceerde volume NH3 te bepalen. Bij STP neemt 1 mol van welk gas dan ook 22,4 liter in beslag. Daarom zal 0,0892 mol NH3 0,0892 mol * 22,4 L/mol =1,99 liter in beslag nemen.

Daarom zou 2 liter N2 en H2 bij volledige reactie 1,99 liter NH3 opleveren.