Объемы раствора аммиака и азотной кислоты

[Коты]

Здравствуйте.

Помогите пожалуйста рассчитать необходимые объемы, 25% водного раствора аммиака и 57% азотной кислоты, которые потребуются для полной получения 1 кг нитрата аммония, с наибольшим выходом продукта (для полной нейтрализации HNO3) по реакции:

NH3+HNO3=NH4NO3

[aversun]

14.12.2023 в 10:52, Коты сказал:

Здравствуйте.

Помогите пожалуйста рассчитать необходимые объемы, 25% водного раствора аммиака и 57% азотной кислоты, которые потребуются для полной получения 1 кг нитрата аммония, с наибольшим выходом продукта (для полной нейтрализации HNO3) по реакции:

NH3+HNO3=NH4NO3

Детская задача на уровне начальной хими, сплошная арифметика с вычислением мольного веса реагентов и знания, как считают проценты (это вообще 4-й класс средней школы).

Что вы то по этому поводу думаете, коты?

[Коты]

В 14.12.2023 в 03:00, aversun сказал:

Детская задача на уровне начальной хими, сплошная арифметика с вычислением мольного веса реагентов и знания, как считают проценты (это вообще 4-й класс средней школы).

Что вы то по этому поводу думаете, коты?

Так вот именно потому что сплошная арифметика и даже сам чувствую что детская, но знаете, насколько люблю химию, настолько же ненавижу математику.. правда, долго голову ломал, но эти все проценты, моли, даже не знаю с чего начать, вот честно..

 

Ну посчитал молярные массы 1 моля азотной - 63г, аммиака - 17г, селитры - 80г, ну а дальше то что? 

Аммиак растворяется максимум на 25%, тут тоже раствор, был бы 100 процентный газ, то было бы проще, кислота тоже не 100%, а 55-63 вроде она, ну я условно взял 57..

Далек я от математики просто, если что то не люблю, то не люблю..

 

Мне в принципе по барабану сколько там в итоге получится нитрата, я взял 1 кг для облегчения условия задачи, а если хоть подскажете алгоритм вычисления, я потом бы составил пропорцию на 100 гр или 1 кг или 1 тонну..

Так же насчет процентности азотки, 57 %- лишь условная величина, чтобы понять как вообще считать всю эту хрень..

Изменено 14 Декабря, 2023 в 00:27 пользователем Коты
корректировка текста

[aversun]

В соответсвии с уравнением составляйте пропорции и считайте

Потом переводите полученные количества в процентные растворы по весу

Потов вес растворов переводите в объем, выяснив по таблицам уд. плотность данных растворов.

[Коты]

В 14.12.2023 в 03:38, aversun сказал:

В соответсвии с уравнением составляйте пропорции и считайте

Потом переводите полученные количества в процентные растворы по весу

Потов вес растворов переводите в объем, выяснив по таблицам уд. плотность данных растворов.

ну хорошо, уравнение NH3+HNO3=NH4NO3

молярная масса:

NH3=17;

HNO3=63;

NH4NO3=80.

 

чтобы не заморачиваться, для начала пускай будет 80 грамм на выходе нитрата.

 

80 грамм нитрата аммония это масса 1 моля, если я правильно понимаю.

то есть чтобы получить 80 гр нитрата, нужно смешать 63 грамма кислоты (1 моль) с 17 граммами (1 моль) аммиака (ну пропустить его через кислоту).

 

но это при том условии, что 100% кислота и 100% аммиак, а тут дано 25% аммиака и 57% кислоты.

и как высчитать теперь эти гребаные проценты, нихрена не понимаю!!

 

ведь даже при составлении этих долбанных пропорций:

 

17 гр - 100%

X гр - 25%,

 

получается что нужно 25 умножить на 17 и поделить на 100, так в итоге получается 4,25 грамма! 25% аммиака нужно взять, вместо 17 грамм 100%, ну это же абсурд!

ведь очевидно, что наоборот, 25% раствора аммиака больше нужно на 75%! а тут полная хрень какая то..

хорошо, аммиака это очевидно что в несколько раз больше (получается вроде что в 3 или в 4 раза?)

 

а с азотной тогда как быть? составляем пропорцию:

 

63 гр - 100% кислоты

X  - 57% кислоты = 35,91 грамм 57% азотной ? ну это же тоже бред! ее почти в 2 раза наоборот, больше нужно, чем если бы она была 100%!

 

ну и как тогда считать, объясните пожалуйста! а то все пишут что так просто все, школьный курс, а по существу посчитать никто так и не помог..

 

 

[Nemo_78]

14.12.2023 в 03:23, Коты сказал:

насколько люблю химию, настолько же ненавижу математику..

   Это как так?

Любовь к химии на уровне: "А давайте-ка попробуем смешать А и В!" или "Интересно, чё будет при нагревании С?"

 

   Уж с элементарными расчётами по уравнениям в соответствии со стехиометрией любой химик, тем более, любитель, должен если не подружиться, то, хотя бы смириться.

14.12.2023 в 16:48, Коты сказал:

ведь даже при составлении этих долбанных пропорций:

 

17 гр - 100%

X гр - 25%,

    совсем наоборот. Что такое 25%-ный водный раствор аммиака? Это раствор (система, состоящая в Вашем случае, из двух компонентов: растворённого вещества/безводного аммиака и растворителя/воды), в 100 г которого содержится только 25 г безводного аммиака.

Т.о. пропорция должна принять вид: 

 

      17 г                 -          25%

    m_р-ра(NH₃)      -          100 %.

 

      А, вообще, есть такое понятие "массовая доля", которая либо в процентах измеряется или в сотых долях (безразмерно). Очень советую ознакомиться.

14.12.2023 в 16:48, Коты сказал:

а по существу посчитать никто так и не помог..

   Нет, ну, знаете ли... Если Вы уверены, что за Вас и пропорции нужно кому-то считать, то, кмк, занятия химией в Вашем исполнении могут быть банально небезопасны.

[Коты]

В 14.12.2023 в 17:34, Nemo_78 сказал:

   Это как так?

Любовь к химии на уровне: "А давайте-ка попробуем смешать А и В!" или "Интересно, чё будет при нагревании С?"

 

   Уж с элементарными расчётами по уравнениям в соответствии со стехиометрией любой химик, тем более, любитель, должен если не подружиться, то, хотя бы смириться.

    совсем наоборот. Что такое 25%-ный водный раствор аммиака? Это раствор (система, состоящая в Вашем случае, из двух компонентов: растворённого вещества/безводного аммиака и растворителя/воды), в 100 г которого содержится только 25 г безводного аммиака.

Т.о. пропорция должна принять вид: 

 

      17 г                 -          25%

    m_р-ра(NH₃)      -          100 %.

 

      А, вообще, есть такое понятие "массовая доля", которая либо в процентах измеряется или в сотых долях (безразмерно). Очень советую ознакомиться.

   Нет, ну, знаете ли... Если Вы уверены, что за Вас и пропорции нужно кому-то считать, то, кмк, занятия химией в Вашем исполнении могут быть банально небезопасны.

нет, о хим реакциях и свойствах веществ я знаю довольно много. но математику я действительно не люблю, причем "не люблю" это очень мягко сказано, хотя и признаю (как науку), в том смысле что без нее никак, в отличие например от той же политологии или финансовых псевдонаук.

 

я не говорю что "я уверен в том, что кому то нужно решать за меня пропорции", но это ведь раздел для помощи, не так ли? ну так почему бы не помочь посчитать или я что то не по теме спросил?

 

я видел как в этом разделе задавали вопросы по решению аналогичных расчетов и все там прекрасно помогали.

 

тем более лично я получать нитрат аммония не планирую, но есть некоторые идеи для производства азотных удобрений (не мои), которые пытаюсь вот продумать как осуществить практически, не прибегая к реакции газообразного NH3 с HNO3,  которая экзотермична и может быть небезопасна, к тому же на газообразный NH3 там лицензия какая то особая нужна.

 

благодарю за подсказку по пропорциям, буду думать дальше.

[Коты]

В 14.12.2023 в 17:34, Nemo_78 сказал:

   Это как так?

Любовь к химии на уровне: "А давайте-ка попробуем смешать А и В!" или "Интересно, чё будет при нагревании С?"

 

   Уж с элементарными расчётами по уравнениям в соответствии со стехиометрией любой химик, тем более, любитель, должен если не подружиться, то, хотя бы смириться.

    совсем наоборот. Что такое 25%-ный водный раствор аммиака? Это раствор (система, состоящая в Вашем случае, из двух компонентов: растворённого вещества/безводного аммиака и растворителя/воды), в 100 г которого содержится только 25 г безводного аммиака.

Т.о. пропорция должна принять вид: 

 

      17 г                 -          25%

    m_р-ра(NH₃)      -          100 %.

 

      А, вообще, есть такое понятие "массовая доля", которая либо в процентах измеряется или в сотых долях (безразмерно). Очень советую ознакомиться.

   Нет, ну, знаете ли... Если Вы уверены, что за Вас и пропорции нужно кому-то считать, то, кмк, занятия химией в Вашем исполнении могут быть банально небезопасны.

извините, а можно уточнить- вот в этой пропорции

 

17 г       -            25%

m р-ра(NH3)- 100%,

 

вот там где m раствора NH3, это и есть X?

т е X= 100*17/25= 68, так?

 

 

а для HNO3  тогда будет

 

63 г -  57%

X  г  -  100% = 100*63/57=110,52 г нужно взять 57% HNO3?

 

т е, если я правильно понимаю, то для получения 80 г 100-процентного NH4NO3 нужно взять 110,52 г 57-процентной HNO3 и 68 г 25-процентного р-ра NH3? 

но тогда получится сколько по объему и скольки процентный раствор NH4NO3?

 

 

Изменено 14 Декабря, 2023 в 15:19 пользователем Коты
уточнение в тексте

[Nemo_78]

14.12.2023 в 18:03, Коты сказал:

есть некоторые идеи для производства азотных удобрений (не мои)

    Идеи - это очень хорошо, только любые идеи нужно уметь анализировать. А, чтобы это более-менее успешно делать, нужно предварительно уметь (хотя бы приблизительно) "на пальцах", что называется, перспективность этой затеи. Крупнотоннажное производство в качестве удобрения безводной (или даже воздушно сухой) аммиачной селитры сливанием водных растворов аммиака и азотной кислоты - это, кмк, вряд ли, когда-нибудь в обозримом будущем станет рентабельным. А, про реактивы лучше Карякина/Ангелова, пожалуй, не скажешь:

 

   К стати, если Вы задумываетесь об идеях в промышленном производстве, то там Вам понадобятся не только стехиометрические, но и термохимические, и гораздо более сложные расчёты, так что с математикой (если всерьёз задумались этим заниматься) подружиться придётся, даже через силу. Иначе всегда будете зависеть от других людей, которые, к сожалению, не всегда смогут и/или захотят Вам помогать. 

[Nemo_78]

14.12.2023 в 18:17, Коты сказал:

для получения 80 г 100-процентного NH4NO3 нужно взять

    Только безводную кислоту и как-то уговорить её полностью (без потерь) поглотить строго определённое количество безводного же аммиака.

 

     Поскольку Вы оперируете растворами, то в Вашем случае (в системе будет ещё очень немало воды). Сами посчитать неужели не сможете?

К тому же, для полноты конверсии практические реакции (даже ионные) ведут с небольшим избытком одного из реагентов, в Вашем случае, это водный аммиак.

Изменено 14 Декабря, 2023 в 15:36 пользователем Nemo_78