Question

3. Azotatul de amoniu este utilizat la fabricarea unor explozivi industriali,
deoarece prin încălzire se descompune.
În urma exploziei produse se degajă un volum mare de gaze într-un
timp foarte scurt, care au o temperatură ridicată.
a) Stabileşte coeficienții stoechiometrici ai reacției care se produce
la descompunerea azotatului de amoniu.
.... NH,NO, —... NLT + ... H,OT + ....
b) Determină numărul de moli de gaze produse la descompunerea
a 1,6 kg de azotat de amoniu.​

Answer 1

Răspuns: Propunerea mea este!

a) Coeficienții stoechiometrici ai ecuației chimice de descompunere termică NH₄NO₃ sunt?

a NH₄NO₃→b N₂↑ + c H₂O ↑ + d O₂↑

unde:

a,b,c,d= coeficienți stoechiometrici, necunoscuți

Avem o reacției chimică redox intramoleculară, în care agentul oxidant și agentul reducător sunt elemente chimice din aceeași moleculă. Ele pot fi identice sau diferite.

Rezolvare:

Se aplică etapele învățate la stabilirea coeficienților reacțiilor redox

1. scriem N.O (numerele de oxidare, pentru fiecare element chimic din ecuație:

a ( N³⁻ H⁺) ₄ N⁵⁺ O²⁻₃ → b N⁰₂↑ + c H⁺₂O²⁻ ↑ + d O⁰₂↑

2. subliniem elementele chimice la care se modifică N.O. și avem:

N³⁺, N⁵⁺, O²⁻ care vor trece în N⁰₂, respectiv O⁰₂

3. scriem semiecuațiile de reducere și de oxidare:

2N³⁻  - 3e⁻.2  → N₂⁰  oxidare

N³⁻ este reducător

2N⁵⁺  + 5 e⁻.2 →  N⁰₂  reducere

N⁵⁺ este oxidant

2O²⁻ -2 e⁻.2  →  O₂  oxidare

O²⁻ este agent reducător

***

Bilanțul de e⁻ este:

număr e⁻ cedați = număr de e⁻ acceptați

6 e⁻ de la N³⁻ + 4 e⁻ de la O²⁻ = 10 e⁻ acceptați de N⁵⁺

Observăm, că se respectă bilanțul numărului de electroni și ecuația chimică redox în forma redusă este:

2N³⁻ + 2N⁵⁺ + 2O²⁻ = N₂⁰  +  O₂⁰

***

Deci ecuația chimică egalată este:

2 NH₄NO₃ → N₂ ↑ + 4H₂O ↑  + O₂↑

a=2; b=1 ; c=4; d=1

b) Numărul de moli de gaze de la descompunerea a 1,6 Kg de NH₄NO₃

Se aplică un calcul stoechiometric, pentru aflarea numărului de moli de gaze, obținute: N₂; O₂; H₂O. Suma lor reprezintă numărul total de moli de gaze formate.

b1) Notăm:

X= n moli N₂; Y = n moli H₂O; Z= n moli O₂

X+Y+Z = suma numărului de moli

n= număr de moli (în loc de niu)

Calcule

1) calculăm n moli de NH₄NO₃, conținut de 1,6 kg de  NH₄NO₃ pur, cu relația matematică:

n moli NH₄NO₃= m NH₄NO₃/ M NH₄NO₃

M NH₄NO₃ = 2 . A N + 4 .A H + 3. A O = 2.14+4.1 + 3.16=28+4+48=80g/mol

transformăm 1,6 kg în g; 1,6 kg = 1,6.1000=1600 g

n= 1600g/ 80 g/mol =20 moli NH₄NO₃

2) calculăm X, Y, Z, formați de 20 moli de NH₄NO₃, astfel:

n moli :                   20               X           Y           Z

ecuația chimică: 2 NH₄NO₃ → N₂ ↑ + 4H₂O ↑  + O₂↑

stoechiometric:  2 moli............1mol......4 moli.....1mol

Rezultă că:

X = 20 moli.1mol/2mol=10 moli de N₂

Y = 20 moli.4 moli / 2 moli = 40 moli de H₂O

Z= 20 moli. 1mol/2mol = 10 moli de O₂

Total număr de moli:

n total moli formați = 10 moli N₂+40 moli H₂O + 10 moli O₂=60 moli

OBSERVĂM:

numărul total de moli de gaze formate (60) este de 3 ori mai mare față de 20 moli de NH₄NO₃, ceea ce explică efectele distructive ale descompunerii NH₄NO₃.

Explicație:

Verificați, calculele!