Для решения задачи необходимо сначала записать и сбалансировать уравнение реакции между хлоридом аммония и гидроксидом кальция:
NH4Cl + Ca(OH)2 -> CaCl2 + 2H2O + 2NH3
Из уравнения видно, что на 1 моль NH4Cl образуется 2 моля NH3, то есть количество полученного аммиака зависит от количества NH4Cl. Для расчёта количества NH4Cl необходимо найти массу самого вещества в растворе:
масса NH4Cl = 500 г × 0,222 = 111 г
Теперь можно найти количество молей NH4Cl:
n(NH4Cl) = масса / молярная масса = 111 г / 53,49 г/моль = 2,08 моль
Исходя из уравнения реакции, на 1 моль NH4Cl образуется 2 моля NH3, следовательно, количество молей NH3 равно:
n(NH3) = 2 × n(NH4Cl) = 4,16 моль
Для перевода молей в объём необходимо использовать уравнение состояния идеального газа:
PV = nRT
где P - давление, V - объём, n - количество молей, R - универсальная газовая постоянная, T - температура в Кельвинах.
Для расчёта объёма аммиака необходимо знать давление, температуру и объём, поэтому предположим, что при получении аммиака давление и температура остались неизменными и равны стандартным условиям (1 атмосфера и 273 К).
Тогда для расчёта объёма аммиака можно использовать уравнение:
V(NH3) = n(NH3)RT/P = 4,16 моль × 8,31 Дж/(моль·К) × 273 К / (1 атм) ≈ 914 л
Таким образом, при нагревании 500 г 22,2 % раствора гидроксида кальция можно получить около 914 л аммиака (н.у.).