Wetenschap
De uitgebalanceerde chemische vergelijking voor de reactie is:
$$N_2 + 3H_2 \pijl naar rechts 2NH_3$$
Volgens de vergelijking reageert 1 mol stikstof met 3 mol waterstof. Daarom vereist 0,1 mol waterstof 1/3 mol stikstof om een volledige reactie te bereiken.
Gebruikmakend van de ideale gaswet:$$PV =nRT$$ waarbij P de druk is, V het volume, n het aantal mol is, R de ideale gasconstante is en T de temperatuur is.
We kunnen de vergelijking herschikken om het stikstofvolume te berekenen:$$V =\frac{nRT}{P}$$
Gegeven:
- Temperatuur, $$T =215 °C + 273 =488 K$$ (Celsius omrekenen naar Kelvin)
- Druk, $$P =715 mmHg =715/760 =0,941 atm (mmHg omzetten naar atm)$$
- Aantal mol stikstof, $$n =\frac{1}{3} \times 0,1 =0,033 mol$$
- Gasconstante, $$R =0,08206 L * atm / mol * K$$
De waarden invoeren:$$V =\frac{(0,033 mol) \times (0,08206 L * atm / mol * K) \times (488 K)}{0,941 atm}$$ $$V \circa 1,14 L$$
Daarom zou er ongeveer 1,14 liter stikstof bij 215 °C en 715 mmHg nodig zijn om te reageren met 0,1 mol waterstof en ammoniak te produceren.
Wetenschap © https://nl.scienceaq.com