化学の解説お願いします

質問

112Lのアンモニアをすべて硝酸にすると、70％の濃硝酸は何グラム得られるか？

何ですが解答はＮＨ３　＋　２Ｏ２　→　ＨＮＯ３　＋ Ｈ２Ｏよりアンモニア１個からは硝酸分子１個が出来ます
｛（１１２[L]）/(２２．４[L/mol])｝・６３[g/mol]・（１００/７０）
＝４５０ ｇ
ここで質問なのですがＨＮＯ３のみどうして計算するのでしょうか？水の質量を入れないわけはなんでしょうか？

回答No.1

boketanuki · ベストアンサー

HNO3のみの質量は
｛（１１２[L]）/(２２．４[L/mol])｝・６３[g/mol]＝３１５ｇ　ですよ。
回答の最後の×100/70で水の質量分が加えられています。

(1)アンモニア１個からは硝酸分子１個が出来るので、まずがアンモニアのmol数を求める。
　　112l÷22.4l/mol=5mol
(2)5mol分の硝酸が出来ることが分かったので、5mol分の硝酸の質量を求める。
　　5mol×63g/mol=315g
(3)70%に希釈されているので、30%分の水の質量を加えた重量に換算する。
　　315g×100/70=450g

計算の流れはこうなります。

お礼

回答ありがとうございます

ＮＨ３　＋　２Ｏ２　→　ＨＮＯ３　＋ Ｈ２Ｏ
　　　　　　　　　　　　　　315g　　　　 135g
でＨＮＯ３が315ｇ、Ｈ２Ｏが135ｇになったということでしょうか？

それならH2OはHNO3と同様５molにならなければならないと思うのですが

135/18＝7.5molになるからおかしいのではないでしょうか？

回答No.2

boketanuki

重ねて回答させて頂きます。

5モルのアンモニアが過不足無く酸素と反応して得られるH2Oと硝酸は確かに各5モルです。
しかし、この反応で得られるH2Oと硝酸だけでは「70％の濃硝酸」は出来ないのです。
ＨＮＯ３が315ｇ出来た際、生成されるH2Oは5mol×18g/mol=90g
生成された水と硝酸が全て濃硝酸となったとしても、重量モル濃度は
315÷(315+90)×100≒77.8%となります。

要するに、出来た生成物に水を加えて薄めて70％まで濃度を下げないといけないのです。

ですから、反応で315gの硝酸が出来ることは計算からわかっているので
「315gの硝酸を含む、70％硝酸水溶液の重量は幾らなのか」を求めてやるのです。
問題文をよく読んで下さい。
「硝酸の生成反応で発生したH2Oだけしか使わない」なんて書いてはいないですよ。
余分な2.5モル分のH2Oは希釈するために追加で加えられているのです。

お礼

回答ありがとうございます