Номер 3, страница 78 - гдз по химии 8 класс учебник Габриелян, Остроумов

§ 16. Кислоты. Глава 2. Важнейшие представители неорганических веществ. Количественные отношения в химии - номер 3, страница 78.

3. Сравните состав азотной и азотистой кислот. В какой из этих кислот массовая доля азота выше? Ответ подтвердите расчётами.

Сравним состав азотной и азотистой кислот.

Химическая формула азотной кислоты — $HNO_3$. Молекула состоит из одного атома водорода ($H$), одного атома азота ($N$) и трёх атомов кислорода ($O$).

Химическая формула азотистой кислоты — $HNO_2$. Молекула состоит из одного атома водорода ($H$), одного атома азота ($N$) и двух атомов кислорода ($O$).

Обе кислоты являются кислородсодержащими кислотами азота. Их качественный состав одинаков (содержат атомы $H$, $N$, $O$), но количественный состав различается числом атомов кислорода.

Чтобы определить, в какой из кислот массовая доля азота выше, произведём расчёты.

Дано:
Азотная кислота — $HNO_3$
Азотистая кислота — $HNO_2$
Относительные атомные массы:
$Ar(H) = 1$
$Ar(N) = 14$
$Ar(O) = 16$

Найти:
$\omega(N)$ в $HNO_3$ — ?
$\omega(N)$ в $HNO_2$ — ?

Решение:

Массовая доля элемента в веществе ($\omega$) вычисляется по формуле:

$\omega(Э) = \frac{n \cdot Ar(Э)}{Mr(вещества)} \cdot 100\%$

где $n$ — число атомов элемента в молекуле, $Ar(Э)$ — относительная атомная масса элемента, $Mr(вещества)$ — относительная молекулярная масса вещества.

1. Расчёт для азотной кислоты ($HNO_3$):

Сначала найдём относительную молекулярную массу азотной кислоты:
$Mr(HNO_3) = Ar(H) + Ar(N) + 3 \cdot Ar(O) = 1 + 14 + 3 \cdot 16 = 15 + 48 = 63$

Теперь вычислим массовую долю азота в азотной кислоте:
$\omega(N \text{ в } HNO_3) = \frac{Ar(N)}{Mr(HNO_3)} \cdot 100\% = \frac{14}{63} \cdot 100\% \approx 22.22\%$

2. Расчёт для азотистой кислоты ($HNO_2$):

Сначала найдём относительную молекулярную массу азотистой кислоты:
$Mr(HNO_2) = Ar(H) + Ar(N) + 2 \cdot Ar(O) = 1 + 14 + 2 \cdot 16 = 15 + 32 = 47$

Теперь вычислим массовую долю азота в азотистой кислоте:
$\omega(N \text{ в } HNO_2) = \frac{Ar(N)}{Mr(HNO_2)} \cdot 100\% = \frac{14}{47} \cdot 100\% \approx 29.79\%$

3. Сравнение результатов:

$29.79\% > 22.22\%$

Следовательно, массовая доля азота выше в азотистой кислоте.

Ответ: Массовая доля азота выше в азотистой кислоте ($HNO_2$). В азотистой кислоте она составляет примерно $29.79\%$, а в азотной ($HNO_3$) — $22.22\%$.