แบบฝึกหัด 4.16 ข้อ 3

3.จงคำนวณหาปริมาตรของแก๊สแอมโมเนีย (NH₃) ที่ STP ซึ่งต้องใช้ในการผลิตกรดไนตริก (HNO₃)จำนวน 1.0 x 10⁶ กิโลกรัม โดยมีขั้นตอนการผลิตดังนี้ (สมการยังไม่ได้ดุล)

   NH₃  (g)   +   O₂ (g)            NO (g)   +   H₂O (g)

   NO(g)   +  O₂(g)                 NO₂ (g)

   NO₂ (g)   +   H₂O (g)          HNO₃(ap) + NO(g)

วิธีทำ    

   NH₃  (g)   +  6 O₂ (g)        4 NO (g)  +   6H₂O (g)    (1)

   2NO(g) +  O₂(g)                3NO₂ (g)                         (2)

   3NO₂ (g)   +   H₂O (g)       3HNO₃(ap) + NO(g)      (3)

 ทำสารที่เกี่ยวเนื่องกันให้มีจำนวน  mol เท่ากันดังนี้

1 x 3     12 NH₃ (g)     +    15 O₂ (g)      12 NO (g) + 18 H₂o (g)                  (4)

2 x 6       12 NO (g) +    6 O₂ (g)            12 NO (g)                                       (5)

3 x 4       12 NO (g)  + 4 H₂o (g)            8HNO₃ (aq)  +    4NO (g)              (6)

นำ  4 + 5 + 6  จะได้สมการคือ

12 NH₃ (g)     +    21 O₂ (g)                   8HNO₃ (aq) +    4NO (g)    + 14 H₂o (l) 

12 x 22.4                                                  8 x [1 + 14 + (16 x 3)]

Dm³ ที่ STP                                              = 504 g  = 0.504  kg

จากความสัมพันธ์ในสมการที่ดุลแล้ว  จะได้ว่า

การผลิตกรดไนตริก  (NHO₃)     0.504  kg  จะต้องใช้แก็ส  NH₃= 12 x 22.4 Dm³ ที่ STP      

การผลิตกรดไนตริก  (NHO₃)     1.0 x 10⁶ kg จะต้องใช้แก็ส  NH₃= 12 x 22.4 x 1.0 x 10⁶                           

                                                                                                                    0.504

                                                                                                        = 5.33 x 10⁸  dm³ ที่  STP

จะต้องใช้แก็ส  NH₃=5.33 x 10⁸  dm³ ที่  STP