Номер 9, страница 93 - гдз по химии 9 класс учебник Габриелян, Остроумов

9. В 150 мл воды растворили 67,2 л аммиака (н. у.). Рассчитайте массовую долю аммиака в полученном растворе.

Дано:

Объем воды $V(H_2O) = 150 \text{ мл}$

Объем аммиака $V(NH_3) = 67,2 \text{ л}$ (н. у. - нормальные условия)

Перевод данных в систему СИ:

Найти:

Массовую долю аммиака в растворе $\omega(NH_3) - ?$

Решение:

1. Для расчета массовой доли необходимо найти массу растворенного вещества (аммиака) и массу всего раствора. Для удобства вычислений будем использовать единицы измерения: граммы (г) и литры (л).

2. Найдем массу растворителя — воды ($H_2O$). Плотность воды принимаем равной $1 \text{ г/мл}$.

$m(H_2O) = V(H_2O) \cdot \rho(H_2O) = 150 \text{ мл} \cdot 1 \text{ г/мл} = 150 \text{ г}$

3. Найдем количество вещества аммиака ($NH_3$), зная его объем при нормальных условиях. Молярный объем любого газа при н.у. составляет $V_m = 22,4 \text{ л/моль}$.

$n(NH_3) = \frac{V(NH_3)}{V_m} = \frac{67,2 \text{ л}}{22,4 \text{ л/моль}} = 3 \text{ моль}$

4. Рассчитаем молярную массу аммиака ($M(NH_3)$).

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

5. Найдем массу аммиака, зная его количество вещества и молярную массу.

$m(NH_3) = n(NH_3) \cdot M(NH_3) = 3 \text{ моль} \cdot 17 \text{ г/моль} = 51 \text{ г}$

6. Найдем массу полученного раствора. Она равна сумме масс растворителя (воды) и растворенного вещества (аммиака).

$m_{\text{раствора}} = m(H_2O) + m(NH_3) = 150 \text{ г} + 51 \text{ г} = 201 \text{ г}$

7. Рассчитаем массовую долю аммиака ($\omega$) в полученном растворе по формуле:

$\omega(NH_3) = \frac{m(NH_3)}{m_{\text{раствора}}} \cdot 100\%$

$\omega(NH_3) = \frac{51 \text{ г}}{201 \text{ г}} \cdot 100\% \approx 0,25373 \cdot 100\% \approx 25,37\%$

Округляя результат до десятых долей процента, получаем $25,4\%$.

Ответ: массовая доля аммиака в полученном растворе составляет $25,4\%$.