Oblicz objętości N₂ i H₂ dla 100 cm³ NH₃ — krok po kroku (matura, sprawdzian)

Oblicz objętości N₂ i H₂ potrzebne do otrzymania 100 cm³ NH₃ — szybki poradnik (matura / sprawdzian)

Krótko i konkretnie: to zadanie uczy pracy ze stosunkami objętościowymi gazów i schematów stechiometrycznych — przydatne dla uczniów w klasie 1 i w klasie 2 liceum podczas przygotowań do sprawdzianu i matury.

Schemat reakcji (ważne przed obliczeniami)

Równanie reakcji syntezy amoniaku:

N₂ + 3 H₂ → 2 NH₃

W zapisie objętościowym (gazy w tych samych warunkach): 1 objętość N₂ : 3 objętości H₂ → 2 objętości NH₃.

Zadanie

Do reaktora wprowadzono H₂ i N₂ w molowym stosunku stechiometrycznym. W wyniku reakcji powstało 100 cm³ (0,100 dm³) NH₃. Oblicz, jakie objętości N₂ i H₂ (w cm³) wprowadzono.

Rozwiązanie 

1. Stosunek objętości: z równania wynika, że 2 objętości NH₃ powstają z 1 objętości N₂. Dlatego V(N₂) = ½ · V(NH₃).
2. Podstawiamy: V(N₂) = 0,5 · 100 cm³ = 50 cm³. Odp. V(N₂) = 50 cm³.
3. Stosunek H₂ do N₂: na 1 objętość N₂ przypada 3 objętości H₂. Więc V(H₂) = 3 · V(N₂) = 3 · 50 cm³ = 150 cm³.
4. Ostateczna odpowiedź: 50 cm³ N₂ i 150 cm³ H₂.

Uwaga: nie trzeba konwertować na moli ani używać Vm=22,4 dm³/mol, gdy pracujemy tylko ze stosunkami objętościowymi gazów w tych samych warunkach.

Szybkie przypomnienie (do zapamiętania)

• Do obliczeń objętości gazów w tych samych warunkach używamy bezpośrednio stosunków współczynników stechiometrycznych.
• Gdy zadanie prosi o cm³ → zachowaj jednostki (cm³ lub dm³), ale pamiętaj że 1000 cm³ = 1 dm³.

Ćwiczenia dodatkowe (sprawdzian / matura)

1. Jeżeli powstało 250 cm³ NH₃ — oblicz V(N₂) i V(H₂).
2. Załóż 80% wydajność reakcji i oblicz, ile H₂ trzeba wprowadzić, by otrzymać 100 cm³ NH₃ w warunkach CN.

@ amoniak, N₂ + 3H₂ → 2NH₃, objętości gazów, stoichiometria, matura, sprawdzian, w klasie 1, w klasie 2, liceum

Materiały edukacyjne do chemii dla liceum.