Номер 1, страница 11, часть 2 - гдз по химии 11 класс учебник Оспанова, Аухадиева

1. В воде объемом $24,9\text{ см}^3$ растворен аммиак объемом (н. у.) $6,72\text{ дм}^3$. Какова массовая доля $\text{NH}_3$ в полученном растворе?

Ответ: 17%.

1. Дано:

$V(H_2O) = 24,9 \text{ см}^3$

$V(NH_3) = 6,72 \text{ дм}^3$ (при н. у.)

Константы:

Плотность воды $\rho(H_2O) \approx 1 \text{ г/см}^3$

Молярный объем газа при н.у. $V_m = 22,4 \text{ л/моль}$

Перевод данных в систему СИ:

$V(H_2O) = 24,9 \text{ см}^3 = 24,9 \cdot 10^{-6} \text{ м}^3$

$V(NH_3) = 6,72 \text{ дм}^3 = 6,72 \cdot 10^{-3} \text{ м}^3$

Найти:

$\omega(NH_3) - ?$

Решение:

Массовая доля растворенного вещества ($\omega$) вычисляется по формуле:

$\omega(\text{вещества}) = \frac{m(\text{вещества})}{m(\text{раствора})} \cdot 100\%$

Масса раствора представляет собой сумму масс растворителя (воды) и растворенного вещества (аммиака):

$m(\text{раствора}) = m(H_2O) + m(NH_3)$

1. Найдем массу воды ($m(H_2O)$). Плотность воды принимаем равной $1 \text{ г/см}^3$.

$m(H_2O) = V(H_2O) \cdot \rho(H_2O) = 24,9 \text{ см}^3 \cdot 1 \text{ г/см}^3 = 24,9 \text{ г}$

2. Найдем массу аммиака ($m(NH_3)$). Для этого сначала определим количество вещества (моль) аммиака, исходя из его объема при нормальных условиях (н. у.). Учтем, что $1 \text{ дм}^3 = 1 \text{ л}$.

$n(NH_3) = \frac{V(NH_3)}{V_m} = \frac{6,72 \text{ л}}{22,4 \text{ л/моль}} = 0,3 \text{ моль}$

Далее, зная количество вещества, найдем массу аммиака. Молярная масса аммиака $M(NH_3)$ равна:

$M(NH_3) = M(N) + 3 \cdot M(H) = 14,007 \text{ г/моль} + 3 \cdot 1,008 \text{ г/моль} \approx 17 \text{ г/моль}$

Теперь вычисляем массу аммиака:

$m(NH_3) = n(NH_3) \cdot M(NH_3) = 0,3 \text{ моль} \cdot 17 \text{ г/моль} = 5,1 \text{ г}$

3. Рассчитаем общую массу полученного раствора.

$m(\text{раствора}) = m(H_2O) + m(NH_3) = 24,9 \text{ г} + 5,1 \text{ г} = 30,0 \text{ г}$

4. Наконец, рассчитаем массовую долю аммиака в растворе.

$\omega(NH_3) = \frac{m(NH_3)}{m(\text{раствора})} \cdot 100\% = \frac{5,1 \text{ г}}{30,0 \text{ г}} \cdot 100\% = 0,17 \cdot 100\% = 17\%$

Ответ: массовая доля $NH_3$ в полученном растворе составляет 17%.