El nitrito de amonio, NH4NO2, se descompone por calentamiento en agua y nitrógeno gaseoso. Si se obtienen 30 litros de gas medidos a 750 mmHg y 20ºC, a partir de una muestra de 167,5 g de nitrito de amonio, ¿cuál será la riqueza de la misma? Sol: 47,38 %.
Respuestas a la pregunta
Dada la reacción de descomposición de nitrito de amonio, se tiene el volumen de gas nitrógeno obtenido a partir de una determinada cantidad de muestra de nitrito de amonio, en condiciones conocidas de presión y temperatura y se pide calcular la pureza de la muestra. El resultado obtenido es: 47 % de pureza.
NH₄NO₂ → N₂ + 2 H₂O
V = 30 L N₂
P = 750 mm Hg × (1 atm/ 760 mm Hg) = 0,987 atm
T = 20 °C + 273 = 293 K
Usando la ecuación de estado de gases ideales, podemos calcular los moles de nitrógeno producidos:
P.V = n.R.T ⇒ n = P . V / R. T
n = ( 0,987 atm × 30 L ) / (( 0,082 atm . L / K. mol ) × 293 K)
n = 1,232 mol
Se producen 1,232 mol de nitrógeno gaseoso a partir de 167,5 g de nitrito de amonio.
Peso molecular de nitrito de amonio (NH₄NO₂) = 64 g/mol
Sabemos que de 1 mol de NH₄NO₂ se forma 1 mol de N₂, entonces calculamos cuánto NH₄NO₂ se usó para obtener 1,232 mol N₂:
( 1 mol NH₄NO₂ / 1 mol N₂ ) × 1,232 mol N₂ = 1,232 mol NH₄NO₂
1,232 mol NH₄NO₂ × 64 g/ mol = 78,85 g NH₄NO₂
Calculamos la pureza de la muestra:
Pureza de muestra NH₄NO₂ = ( 78,85 g / 167,5 g ) × 100 = 47 %