Номер 5, страница 14 - гдз по химии 11 класс учебник Кузнецова, Левкин

Вопросы и задания. Параграф 2. Закон постоянства состава вещества, закон сохранения массы веществ и закон Авогадро. Глава 1. Важнейшие понятия и законы химии - номер 5, страница 14.

Условие.

5. Газообразное соединение азота с водородом содержит 12,5% водорода. Плотность этого вещества по водороду равна 16. Определите молекулярную формулу данного соединения.

Решение.

Решение 2.

Дано:

Массовая доля водорода в соединении, $w(H) = 12,5\% = 0,125$
Относительная плотность соединения по водороду, $D_{H_2} = 16$

Найти:

Молекулярную формулу соединения $N_xH_y$

Решение:

1. Найдём молярную массу ($M$) неизвестного газообразного соединения. Относительная плотность вещества по водороду ($D_{H_2}$) вычисляется по формуле: $D_{H_2} = \frac{M(\text{вещества})}{M(H_2)}$ где $M(H_2)$ — молярная масса водорода, равная $2$ г/моль ($M(H_2) = 2 \cdot M(H) = 2 \cdot 1 = 2$ г/моль).

Из этой формулы выразим и рассчитаем молярную массу искомого соединения: $M(N_xH_y) = D_{H_2} \cdot M(H_2) = 16 \cdot 2 = 32$ г/моль.

2. Теперь, зная молярную массу соединения и массовую долю водорода, мы можем найти истинное число атомов каждого элемента в молекуле. Общая формула соединения $N_xH_y$.

Сначала найдём массу, приходящуюся на атомы водорода в одном моле вещества: $m(H) = M(N_xH_y) \cdot w(H) = 32 \text{ г/моль} \cdot 0,125 = 4$ г.

Затем вычислим количество атомов водорода (индекс $y$), разделив эту массу на молярную массу одного атома водорода ($M(H) \approx 1$ г/моль): $y = \frac{m(H)}{M(H)} = \frac{4 \text{ г}}{1 \text{ г/моль}} = 4$.

3. Оставшаяся масса в одном моле соединения приходится на азот: $m(N) = M(N_xH_y) - m(H) = 32 \text{ г} - 4 \text{ г} = 28$ г.

Вычислим количество атомов азота (индекс $x$), разделив эту массу на молярную массу одного атома азота ($M(N) \approx 14$ г/моль): $x = \frac{m(N)}{M(N)} = \frac{28 \text{ г}}{14 \text{ г/моль}} = 2$.

Следовательно, молекулярная формула соединения: $N_2H_4$. Это вещество называется гидразин.

Ответ: $N_2H_4$.