Растворимость NH3 равна при 0 1300 объемов в 1 объеме воды, а при 20 градусах 710 обьемов в 1 обьеме воды.Какой обьем аммиака может раствориться дополнительно в 150г насыщенного при 20 градусах раствора при его охлаждении до 0 градусов? Молярный обьем газа при 0 и 20 градусах считать равным 22,4 дм3/моль.
Ответы
Ответ:
При охлаждении до 0 градусов еще примерно 93 мл аммиака растворится в растворе.
Объяснение:
Для решения этой задачи мы можем использовать закон Генри, который утверждает, что растворимость газа пропорциональна давлению этого газа над раствором. Формула для этого закона выглядит так:
P = k * c
Где P - давление газа над раствором, k - постоянная Генри, зависящая от растворителя и температуры, c - концентрация газа в растворе.
Можем использовать эту формулу для нахождения дополнительного объема аммиака, который растворится при охлаждении.
Сначала найдем концентрацию аммиака в насыщенном растворе при 20 градусах. Молярная масса NH3 = 17 г/моль.
Количество вещества аммиака в 150 г раствора:
Количество вещества NH3 = масса / молярная масса = 150 г / 17 г/моль ≈ 8,82 моль
Объем аммиака в 150 г раствора:
V = n / c = 8,82 моль / 0,710 = 12,42 дм³
Теперь найдем давление аммиака над раствором при 20 градусах, используя уравнение состояния идеального газа PV = nRT:
P = (8,82 моль * 22,4 дм³/моль) / (1 дм³) * (293 К / 273 К) = 94,67 кПа
Теперь найдем постоянную Генри для аммиака при 20 градусах:
k = P / c = 94,67 кПа / 8,82 моль = 10,75 кПа*дм³/моль
Теперь мы можем использовать постоянную Генри, чтобы найти давление аммиака над раствором при 0 градусах:
P = k * c = 10,75 кПа*дм³/моль * 8,82 моль ≈ 94,67 кПа
Теперь мы можем найти количество дополнительного аммиака, которое растворится при охлаждении до 0 градусов:
V = n / P = 8,82 моль / (94,67 кПа * 1 дм³/1000 л) = 0,093 л или 93 мл
Получаем, что при охлаждении до 0 градусов еще примерно 93 мл аммиака растворится в растворе.