محاسبه نیاز واکنش آمونیاک

راهنمایی کوتاه: از نسبت‌های مولی در واکنش و قوانین گازها استفاده کنید.

گام‌به‌گام:

۱) سوال اول: جرم آمونیاک (59.5 kg) را به گرم تبدیل کنید: 59500 g. جرم مولی NH₃ برابر 17 g/mol است. تعداد مول NH₃ = $\frac{59500}{17}=3500$ mol.

۲) از معادله N₂ + 3H₂ → 2NH₃، نسبت مولی H₂ به NH₃ برابر 3:2 است. پس مول H₂ مورد نیاز = $\frac{3}{2}\times 3500=5250$ mol.

۳) سوال دوم: در STP هر مول گاز 22.4 L حجم دارد. حجم NH₃ = 2400 L. تعداد مول NH₃ = $\frac{2400}{22.4}=107.14$ mol (تقریبا).

۴) نسبت مولی N₂ به NH₃ در واکنش 1:2 است. پس مول N₂ مورد نیاز = $\frac{1}{2}\times 107.14=53.57$ mol.

۵) جرم مولی N₂ = 28 g/mol. جرم N₂ = $53.57\times 28=1500$ g (دقیقا 1500 g چون $\frac{1200}{22.4}\times 28=1500$).

پاسخ نهایی:

برای تولید 59.5 kg آمونیاک، 5250 مول گاز هیدروژن نیاز است. برای تولید 2400 لیتر آمونیاک در STP، 1500 گرم گاز نیتروژن نیاز است.

مثال مشابه:

اگر بخواهید 34 kg آمونیاک تولید کنید، با همان روش: 34 kg = 34000 g، مول NH₃ = 34000/17 = 2000 mol، مول H₂ = (3/2)×2000 = 3000 mol. و برای تولید 1120 L NH₃ در STP، مول NH₃ = 1120/22.4 = 50 mol، مول N₂ = 25 mol، جرم N₂ = 25×28 = 700 g.

اگر می‌خواهی بیشتر یاد بگیری:

می‌توانی درباره روابط استوکیومتری و قانون گازهای ایده‌ال مطالعه کنی. استفاده از تناسب‌های مولی در همه واکنش‌های شیمیایی کاربرد دارد.

یادآوری ایمنی:

هیدروژن و آمونیاک گازهای قابل اشتعال هستند. هنگام کار با آن‌ها در آزمایشگاه از تهویه مناسب و تجهیزات ایمنی استفاده کنید.