При гетерогенном катализе реакция происходит на поверхности катализатора и ее скорость зависит от площади поверхности. Рассчитайте число молей азота, адсорбированного 1 кг высокодисперсного железа, считая его состоящим из кубиков с ребром 1 мкм, способных адсорбировать всей поверхностью. Плотность железа 7.86 г/см3, а площадь, занимаемая молекулой азота – 0.16 нм2.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Сначала найдем массу 1 кубика железа:

V = (1 мкм)^3 = 110^-6 м 110^-6 м 110^-6 м = 110^-18 м^3

m = V p = 110^-18 м^3 7.86 г/см^3 = 7.86 10^-15 г

Теперь найдем количество молей железа в 1 кг:

n = m / M = 1000 г / 7.86 10^-15 г = 1.27 10^17 моль

Так как каждый кубик железа размещается на поверхности и адсорбирует молекулу азота, то количество молекул азота, адсорбированных 1 кг железа, равно количеству молей железа:

n(азота) = 1.27 * 10^17 моль

Теперь найдем число молей азота:

n = N / N_A

где N_A - число Авогадро (6.022 * 10^23 моль^(-1))

n = 1.27 10^17 моль / 6.022 10^23 моль^(-1) = 2.11 * 10^-7

Итак, количество молей азота, адсорбированного 1 кг высокодисперсного железа, составляет 2.11 * 10^-7 моль.