Ποιος είναι ο όγκος 19,87 mol χλωριούχο αμμωνίου NH4CL στο STP;
Κατανόηση των εννοιών
* STP (τυπική θερμοκρασία και πίεση): Το STP ορίζεται ως 0 ° C (273,15 K) και 1 πίεση atm.
* Ιδανικός νόμος αερίου: Ο ιδανικός νόμος αερίου σχετίζεται με την πίεση (P), τον όγκο (V), τον αριθμό των γραμμομορίων (N) και τη θερμοκρασία (t) ενός ιδανικού αερίου:PV =NRT, όπου r είναι η ιδανική σταθερά αερίου (0,0821 L · atm/mol · K).
Σημαντική σημείωση: Το χλωριούχο αμμώνιο (NH4CL) είναι ένα στερεό στο STP. Ο ιδανικός νόμος για το φυσικό αέριο ισχύει για τα αέρια, όχι τα στερεά. Ως εκ τούτου, δεν μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε άμεσα τον ιδανικό νόμο για το φυσικό αέριο για να υπολογίσουμε τον όγκο του στερεού NH4CL στο STP.
Τι μπορούμε να υπολογίσουμε
Ενώ δεν μπορούμε να υπολογίσουμε τον όγκο του στερεού, μπορούμε να υπολογίσουμε τον όγκο του αερίου που θα παραχθεί εάν όλα τα NH4CL έπρεπε να αποσυντεθούν και να σχηματίσουν αέρια στο STP. Αυτός είναι ένας θεωρητικός υπολογισμός.
Εδώ είναι πώς να προσεγγίσετε τον θεωρητικό υπολογισμό (εάν το NH4CL αποσυντεθεί σε αέρια):
1. Προσδιορίστε τα αέρια που παράγονται: Πρέπει να γνωρίζουμε τα προϊόντα της αποσύνθεσης του NH4CL. Το χλωριούχο αμμώνιο αποσυντίθεται κατά τη θέρμανση σε αέριο αμμωνίας (NH3) και αέριο χλωριούχου υδρογόνου (HCl):
NH4CL → NH3 (g) + HCl (g)
2. Προσδιορίστε τα κομμάτια του αερίου: Από την ισορροπημένη εξίσωση, 1 mole του NH4CL παράγει 1 mole του NH3 και 1 mole του HCl, έτσι 19,87 mol του NH4CL θα παραχθεί θεωρητικά 19,87 mol του NH3 και 19,87 mol του HCl, δίνοντας συνολικά 39,74 mol αερίου.
3. Εφαρμόστε τον ιδανικό νόμο περί αερίου:
* P =1 atm (STP)
* n =39,74 mol (συνολικά γραμμομοχεία αερίου)
* R =0.0821 L · atm/mol · k
* T =273,15 K (STP)
V =(NRT) / P =(39,74 mol * 0,0821 L · atm / mol · K * 273,15 K) / 1 atm
V ≈ 885 L
Επομένως, εάν 19.87 mol του NH4CL έπρεπε να αποσυντεθούν πλήρως σε αέρια στο STP, ο θεωρητικός όγκος των αερίων θα ήταν περίπου 885 λίτρα.
