Номер 2, страница 84 - гдз по химии 8 класс рабочая тетрадь Габриелян, Сладков

ч. II. § 22. Растворы. Массовая доля растворённого вещества. Глава 2. Важнейшие представители неорганических веществ. Количественные отношения в химии - номер 2, страница 84.

2. Рассчитайте, какой объём аммиака и воды необходим для приготовления 120 мл нашатырного спирта ($\rho$ = 1,01 г/мл) с массовой долей аммиака 10 %.

Дано:

Решение:

Дано:

$V_{\text{раствора}} = 120 \text{ мл}$

$\rho_{\text{раствора}} = 1,01 \text{ г/мл}$

$\omega(\text{NH}_3) = 10 \% = 0,1$

$\rho(\text{H}_2\text{O}) \approx 1 \text{ г/мл}$

Перевод в СИ:

$V_{\text{раствора}} = 120 \text{ мл} = 1.2 \cdot 10^{-4} \text{ м}^3$

$\rho_{\text{раствора}} = 1,01 \text{ г/мл} = 1010 \text{ кг/м}^3$

$\rho(\text{H}_2\text{O}) = 1 \text{ г/мл} = 1000 \text{ кг/м}^3$

Найти:

$V(\text{NH}_3) - ?$

$V(\text{H}_2\text{O}) - ?$

Решение:

1. Сначала найдем массу всего раствора нашатырного спирта, используя известную формулу $m = V \cdot \rho$:

$m_{\text{раствора}} = 120 \text{ мл} \cdot 1,01 \text{ г/мл} = 121,2 \text{ г}$

2. Рассчитаем массу чистого аммиака в этом растворе, зная, что его массовая доля ($\omega$) составляет 10% (или 0,1):

$m(\text{NH}_3) = m_{\text{раствора}} \cdot \omega(\text{NH}_3) = 121,2 \text{ г} \cdot 0,1 = 12,12 \text{ г}$

3. Масса воды в растворе будет равна разности масс всего раствора и растворенного в нем аммиака:

$m(\text{H}_2\text{O}) = m_{\text{раствора}} - m(\text{NH}_3) = 121,2 \text{ г} - 12,12 \text{ г} = 109,08 \text{ г}$

4. Теперь найдем объем воды. Плотность воды ($\rho$) принимается равной 1 г/мл:

$V(\text{H}_2\text{O}) = \frac{m(\text{H}_2\text{O})}{\rho(\text{H}_2\text{O})} = \frac{109,08 \text{ г}}{1 \text{ г/мл}} = 109,08 \text{ мл}$

5. Аммиак ($NH_3$) — это газ. Чтобы найти его объем, необходимо сначала рассчитать количество вещества (в молях). Молярная масса аммиака $M(\text{NH}_3)$ вычисляется как сумма атомных масс азота и трех атомов водорода: $M(\text{NH}_3) = 14 + 3 \cdot 1 = 17 \text{ г/моль}$.

$n(\text{NH}_3) = \frac{m(\text{NH}_3)}{M(\text{NH}_3)} = \frac{12,12 \text{ г}}{17 \text{ г/моль}} \approx 0,7129 \text{ моль}$

6. Объем газа при нормальных условиях (н.у.) находится по формуле $V = n \cdot V_m$, где $V_m$ — молярный объем газов, равный 22,4 л/моль.

$V(\text{NH}_3) = 0,7129 \text{ моль} \cdot 22,4 \text{ л/моль} \approx 15,97 \text{ л}$

Ответ: для приготовления 120 мл нашатырного спирта необходимо взять 109,08 мл воды и растворить в ней 15,97 л аммиака (приведенного к нормальным условиям).