N2 + 3 H2 -> 2 NH3

För att beräkna antalet vätemolekyler som behövs måste vi bestämma antalet mol ammoniak som produceras och sedan använda reaktionens stökiometri för att beräkna antalet mol väte som krävs.

Steg 1:Beräkna antalet mol ammoniak som produceras

Den molära massan av ammoniak (NH3) är 17,04 g/mol. Därför är antalet producerade mol ammoniak:

$$\text{Mol ​​av NH}_3$$=\frac{\text{Mass av NH}_3}{\text{Molar massa av NH}_3}$$

$$=\frac{525 \text{ g}}{17.04 \text{ g/mol}}$$

$$=30,78 \text{ mol}$$

Steg 2:Beräkna antalet mol väte som krävs

Enligt den balanserade kemiska ekvationen krävs 3 mol väte (H2) för att producera 2 mol ammoniak. Därför är antalet mol väte som krävs:

$$\text{Mol ​​av H}_2$$=\frac{3\text{ mol H}_2}{2\text{ mol NH}_3}\times \text{Mol ​​av NH}_3$$

$$=\frac{3\text{ mol H}_2}{2\text{ mol NH}_3}\times 30.78 \text{ mol}$$

$$=46,17 \text{ mol}$$

Steg 3:Beräkna antalet vätemolekyler

Eftersom 1 mol av vilken gas som helst innehåller $$6,022\times10^{23} \text{ molekyler }$$, är antalet vätemolekyler som krävs:

Antal H2-molekyler =$$ \text{Moler H}_2\times\text{ Avogadro's Number}$$

$$=46.17\text{ mol} \times 6.022\times10^{23} \text{ molecules/mol}$$

$$=2,78 \times 10^{25} \text{ molekyler}$$

Därför krävs 2,78 x 10^25 vätemolekyler för att producera 525 gram ammoniak.