W zbiorniku z ruchomym nieważkim tłokiem zmieszano amoniak z powietrzem, stosując przy tym 100% nadmiaru tlenu. Po zakończeniu reakcji przebiegającej 100% wydajnością, w zbiorniku znajdowało się między innymi 12dm3 tlenku azotu (II). Oblicz % zawartość objętościową tlenu w mieszaninie poreakcyjnej.
Według odpowiedzi powinno być 9,5%


Odpowiedź :

4NH₃ + 5O₂ -----> 4NO + 6H₂O

Zakładamy, że warunki nie zmieniają się w trakcie trwania eksperymentu i cały eksperyment pozwala na utrzymanie reagentów w stanie gazowym.

(1) Wyznaczamy objętości poszczególnych substancji przed reakcją.

V₀NH₃ = VNO = 12 dm³

V₀O₂ = 5/4 * V₀NH₃ * 2 = 5/4 * 2 * 12 dm³ = 30 dm³

Ale użyto powietrza, a nie czystego tlenu, więc:

V₀powietrza = V₀O₂ : 21% * 100% = 30 dm³ : 21/100 = 140 dm³

(2) Obliczamy ile poszczególnych gazów powstało/pozostało po zajściu reakcji.

VNO = 12 dm³

VH₂O = 6/4 * VNO = 6/4 * 12 dm³ = 18 dm³

Vpowietrza = V₀powietrza - 1/2 * V₀O₂ = 140 dm³ - 1/2 * 30 dm³ = 125 dm³

(3) Wyznaczamy zawartość objętościową tlenu w mieszaninie poreakcyjnej.

%VO₂ = VO₂ : (Vpowietrza + VH₂O + VNO) * 100%

%VO₂ = 15 dm³ : (125 dm³ + 18 dm³ + 12 dm³) * 100% = 9,67%

(-_-(-_-)-_-)