Номер 1056, страница 168 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

1056. Аммиак хорошо растворим в воде: в 1 объёме воды при н. у. растворяется 700 объёмов аммиака. Какая масса аммиака может раствориться в воде объёмом $400 \text{ см}^3$?

Дано:

Растворимость аммиака в воде при н. у. - 700 объемов $NH_3$ на 1 объем $H_2O$

Объем воды, $V(H_2O) = 400 \text{ см}^3$

Молярный объем газа при н. у., $V_m = 22.4 \text{ л/моль}$

Перевод в СИ:

$V(H_2O) = 400 \text{ см}^3 = 400 \cdot 10^{-6} \text{ м}^3 = 4 \cdot 10^{-4} \text{ м}^3$

$V_m = 22.4 \text{ л/моль} = 22.4 \text{ дм}^3/\text{моль} = 22.4 \cdot 10^{-3} \text{ м}^3/\text{моль}$

Найти:

Массу аммиака $m(NH_3) - ?$

Решение:

1. Определим объем аммиака ($NH_3$), который может раствориться в 400 см³ воды, исходя из заданной пропорции растворимости (700 объемов газа на 1 объем воды).

$V(NH_3) = 700 \cdot V(H_2O) = 700 \cdot 400 \text{ см}^3 = 280000 \text{ см}^3$

2. Для дальнейших расчетов с использованием молярного объема, переведем объем аммиака из кубических сантиметров ($см^3$) в литры (л), зная, что $1 \text{ л} = 1000 \text{ см}^3$.

$V(NH_3) = \frac{280000 \text{ см}^3}{1000 \text{ см}^3/\text{л}} = 280 \text{ л}$

3. Рассчитаем количество вещества (число молей) аммиака. При нормальных условиях (н. у.) один моль любого газа занимает объем 22.4 л. Формула для расчета количества вещества:

$n = \frac{V}{V_m}$

$n(NH_3) = \frac{280 \text{ л}}{22.4 \text{ л/моль}} = 12.5 \text{ моль}$

4. Найдем молярную массу аммиака ($NH_3$), которая складывается из атомных масс азота (N) и водорода (H).

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

5. Наконец, вычислим массу аммиака, зная его количество вещества и молярную массу. Формула для расчета массы:

$m = n \cdot M$

$m(NH_3) = 12.5 \text{ моль} \cdot 17 \text{ г/моль} = 212.5 \text{ г}$

Ответ: в 400 см³ воды при нормальных условиях может раствориться 212.5 г аммиака.