Номер 3.34, страница 20, часть I - гдз по химии 8-9 класс задачник с помощником Гара, Габрусева

Часть I. Вычисления по химическим формулам. 3. Массовая доля химического элемента. Вывод формулы вещества - номер 3.34, страница 20.

Условие.

3.34. Какое из двух удобрений: карбамид ($CO(NH_2)_2$) или аммиачная селитра ($NH_4NO_3$) — более эффективно для насыщения почвы азотом? Ответ обоснуйте.

Решение.

Решение 2.

Чтобы определить, какое из удобрений более эффективно для насыщения почвы азотом, необходимо сравнить массовые доли азота в каждом из них. Удобрение, в котором массовая доля азота выше, является более эффективным.

Дано:

Карбамид (мочевина): $CO(NH_2)_2$

Аммиачная селитра (нитрат аммония): $NH_4NO_3$

Найти:

Сравнить массовые доли азота $\omega(N)$ в карбамиде и аммиачной селитре.

Решение:

Массовая доля элемента в соединении вычисляется по формуле:

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

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

Для расчетов используем округленные значения относительных атомных масс: $Ar(C) = 12$, $Ar(O) = 16$, $Ar(N) = 14$, $Ar(H) = 1$.

1. Расчет для карбамида $CO(NH_2)_2$

Сначала вычислим относительную молекулярную массу карбамида:

$Mr(CO(NH_2)_2) = Ar(C) + Ar(O) + 2 \cdot (Ar(N) + 2 \cdot Ar(H)) = 12 + 16 + 2 \cdot (14 + 2 \cdot 1) = 60$

Молекула карбамида содержит два атома азота. Найдем их общую массу: $2 \cdot Ar(N) = 2 \cdot 14 = 28$.

Теперь рассчитаем массовую долю азота в карбамиде:

$\omega(N)_{\text{карбамид}} = \frac{2 \cdot Ar(N)}{Mr(CO(NH_2)_2)} = \frac{28}{60} \approx 0.4667$ или $46.7\%$

2. Расчет для аммиачной селитры $NH_4NO_3$

Вычислим относительную молекулярную массу аммиачной селитры:

$Mr(NH_4NO_3) = Ar(N) + 4 \cdot Ar(H) + Ar(N) + 3 \cdot Ar(O) = 2 \cdot Ar(N) + 4 \cdot Ar(H) + 3 \cdot Ar(O) = 2 \cdot 14 + 4 \cdot 1 + 3 \cdot 16 = 28 + 4 + 48 = 80$

Молекула аммиачной селитры также содержит два атома азота. Их общая масса: $2 \cdot Ar(N) = 2 \cdot 14 = 28$.

Рассчитаем массовую долю азота в аммиачной селитре:

$\omega(N)_{\text{селитра}} = \frac{2 \cdot Ar(N)}{Mr(NH_4NO_3)} = \frac{28}{80} = 0.35$ или $35\%$

Сравнение результатов

Сравнивая массовые доли азота в двух удобрениях, получаем:

$46.7\% (\text{в карбамиде}) > 35\% (\text{в аммиачной селитре})$

Следовательно, при одинаковой массе внесенного удобрения, карбамид обогатит почву большим количеством азота.

Ответ: Карбамид $(CO(NH_2)_2)$ более эффективен для насыщения почвы азотом, поскольку массовая доля азота в нем ($46.7\%$) выше, чем в аммиачной селитре ($35\%$).