Question

Determina cantitatea de amoniac care s-ar putea obține prin reacția azotului cu aceias cantitate de hidrogen care a reacționa la cu sulful la punctul a (34g) Se considera ca sinteza amoniacului are loc un randament de 60%, raportat din hidrogen​

Answer 1

Răspuns:

Avem următoarele date:

• reacțiile chimice:

H₂ +  S → H₂S ↑

3H₂  + N₂ →  2 NH₃↑    (presiune, temperatură, catalizatori)

• masa de S = 34 g
• masa de H₂ consumată de 34 g de S = masa de H₂, consumat de NH₃, pentru formare de NH₃, cu randament de 60%
• masa de H₂ este necunoscută, o notăm cu X (g) =? Se calculează.
• definiția randamentului, aplicată la produsul de reacție NH₃, obținut din 2,125 g de H₂

л în NH₃ = Cp NH₃ .100 / Ct

unde:

л=randament în NH₃=60%; (restul, 40% sunt pierderi)

Cp=masa(cantitatea practică) de NH₃ obținut practic. Nu o știm și se va calcula din randament și cantitatea teoretică.

Ct =  masa(cantitatea teoretică) de NH₃ rezultată stoechiometric din cantitatea X, de H₂, dacă nu sunt pierderi, și randamentul este 100%. Se află prin calcul stoechiometric pe reacția chimică.

100% = provine de la transformarea în procente.

• notăm Ct de NH₃ cu Y, necunoscută=? g

Calcule.

a) calcul de X, g H₂ consumat de 34 g de S, prin calcul stoechiometric la ecuația chimică de sinteză H₂S:

Masele atomice, A sunt: A H =1; A S =32 g/mol atom

Masa moleculară la H₂,  M = 2.A H =2.1=2 g/mol

mase:                   Xg.......34 g

ecuația chimică:    H₂ +  S → H₂S ↑

moli:                          1........1...........1

M (g/mol)      2g/mol............32 g/mol

X, H₂ = 34g 2 g/mol/ 32 g/mol=68g/32=2,125 g

b) calcul de Y, g NH₃ format de 2,125  g de H₂, prin calcul stoechiometric la ecuația chimică de sinteză NH₃:

Masele atomice, A sunt: A H =1; A N =14 g/mol atom

Masa moleculară la NH₃,  M = 3.A H + A N=3.1 +14=3+14=17 g/mol

mase:             2,125g....................Y g

ecuația chimică: 3H₂  + N₂ →  2 NH₃↑  

moli:                       3.......1.........2

M (g/mol)            3. 2g/mol........2.17 g/mol

X, NH₃ =2,125 g .2.17 g/mol/ 3.2 g/mol= 36,125 / 3=12,041666, aprox. 12,042

Rezultă: Ct = 12,042 g de NH₃

c) calcul de Cp, de NH₃, practic obținut din instalația tehnologică. Se află din randament:

л în NH₃ = Cp NH₃ .100 / Ct

60% = Cp NH₃.100% / 12,042 g

Cp .100 = 60.12,042

Cp =7,225 g

R: Cp NH₃= 7,225 g

Verificați, calculele!

Explicație: