Ampliación: volumen de óxido de dinitrógeno que se obtiene de la descomposición del nitrato de amonio

, por F_y_Q

El nitrato de amonio, por acción del calor, se descompone en nitrógeno y agua. Calcula el volumen, expresado en litros, del óxido de nitrógeno, medido a 16^oC y 752 mm Hg, que se obtiene al calentar 12 g de nitrato de amonio.

Datos: N = 14 ; H = 1 ; O = 16 ; R = 0,082\ \textstyle{atm\cdot L\over K\cdot mol}


SOLUCIÓN:

La reacción que tiene lugar es:
NH_4NO_3\ \to\ N_2O + H_2O
Convertimos la masa de nitrato de amonio en mol:
12\ \cancel{g}\ NH_4NO_3\cdot \frac{1\ mol}{80\ \cancel{g}} = 0,15\ mol\ NH_4NO_3
Debemos expresar la temperatura en escala absoluta y la presión en atmósferas:
T = 16 + 273 = 289\ K
752\ \cancel{mm\ Hg}\cdot \frac{1\ atm}{760\ \cancel{mm\ Hg}} = 0,99\ atm
Aplicamos ahora la ecuación de los gases ideales para calcular el volumen del óxido de dinitrógeno, sabiendo que se producen los mismos moles que reaccionan del nitrato de amonio porque la estequiometría de la reacción es 1:1:

PV = nRT\ \to\ V = \frac{nRT}{P} = \frac{0,15\ \cancel{mol}\cdot 0,082\frac{\cancel{atm}\cdot L}{\cancel{K}\cdot \cancel{mol}}\cdot 289\ \cancel{K}}{0,99\ \cancel{atm}} = \bf 3,59\ L