化学問題で手間取ってます

質問

資格を取るための化学の問題で行き詰まってます。この例題の解き方と答えを分かりやすく教えて下さい。

例題：アンモニアから硝酸を製造するとき、完全に反応すると仮定すると、６３％硝酸を得るためにはアンモニアが何グラム必要か求めよ。

回答No.3

4951snk

完全な形での解答です。
例題：アンモニアから硝酸を製造するとき、完全に反応すると仮定すると、６３％硝酸を１００グラム得るためにはアンモニアが何グラム必要か求めよ。

　硝酸が63g得られればいいのですね。
参考URLを見ればわかると思いますが、
4NH3 + 5O2 → 4NO + 6H2O……(1)
2NO + O2 → 2NO2 ………………(2)
3NO2 + H2O → 2HNO3 + NO ……(3)
　この式があれば解けるので、これだけを取り上げました。
　ここで、3*(2)+2*(3)より、NO2を消去する。
すると4NO + 3O2 + 2H2O → 4HNO3……(4)
　次に、(1)+(4)より、NOを消去する。
すると4NH3 + 8O2 → 4HNO3 + 4H2O
　つまり、1molのアンモニアから1molの硝酸が生成されます。
HNO3の分子量は63.01(高校化学では63で大丈夫でしょう。)ですので、硝酸63gは1molです。
　よって、アンモニアから硝酸になる反応が完全だとすると、アンモニアが1mol必要になる。
　よって、必要なアンモニアの重量は分子量が17なので、17gとなる。
ちなみに、参考URLでは、水は完全に反応しているので、水については無視して構いません。
　この方法をオストワルト法と言います。
　あと、もう一つ参考になるサイトがありましたので、これをどうぞ。
http://www.chemistryquestion.jp/situmon/shitumon_koukoukagaku_kagaku17_ostwald.html

参考URL：

http://www.chem-station.com/kougyou/syosan.htm

お礼

ここまでの完璧な回答ありがとう御座います。
それにしても「オストワルト法」なんて聞いたことも無かったです。この短い例題から複雑な式が必要なんですね。
本当にありがとう！

回答No.2

noname#62864

アンモニア１分子中のNは１個、硝酸１分子中のNも一個。
したがって、計算上はアンモニア１分子から硝酸１分子ができる。
アンモニアの分子量は１７、HNO3の分子量は６３。したがって、アンモニア１７gからHNO3が６３グラムできる。
６３％硝酸に含まれるHNO3は６３％なので（えっ、当たり前だ。くどいって？？）、６３％硝酸の重さに換算するにはHNO3の重さを0.63で割れば良い。
したがって、アンモニア１７グラムから、６３％硝酸１００グラムができることになる。

しかし、何グラムの硝酸を作るかわからなかれば計算不能。

・・・と書いているうちに、ふと下を見ると補足がありましたね。

おおっ、なんともう解けていた。

回答No.1

silk123

っていうか、この問題、生成される硝酸の量がないと解けないと思いますよ。

補足

大変失礼しました。確かに量がなければ無理です。

例題：アンモニアから硝酸を製造するとき、完全に反応すると仮定すると、６３％硝酸を１００グラム得るためにはアンモニアが何グラム必要か求めよ。

上記が訂正した問題文です。