Номер 1057, страница 168 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

1057. Какое суммарное химическое количество ионов образуется при растворении в воде нитрата аммония массой $\text{22,5 г}$?

Дано:

масса нитрата аммония ($m(NH_4NO_3)$) = 22,5 г

Найти:

суммарное химическое количество ионов ($\nu_{ионов}$) - ?

Решение:

1. Сначала запишем уравнение электролитической диссоциации нитрата аммония при растворении в воде. Нитрат аммония ($NH_4NO_3$) является солью, образованной сильной кислотой ($HNO_3$) и слабым основанием ($NH_4OH$), и представляет собой сильный электролит, который в водном растворе полностью диссоциирует на ионы:

$NH_4NO_3 \xrightarrow{H_2O} NH_4^+ + NO_3^-$

Из данного уравнения следует, что из одной формульной единицы нитрата аммония образуется один катион аммония ($NH_4^+$) и один нитрат-анион ($NO_3^-$). Таким образом, суммарное химическое количество образующихся ионов в два раза превышает химическое количество растворенного нитрата аммония.

$\nu_{ионов} = \nu(NH_4^+) + \nu(NO_3^-) = 1 \cdot \nu(NH_4NO_3) + 1 \cdot \nu(NH_4NO_3) = 2 \cdot \nu(NH_4NO_3)$

2. Чтобы найти химическое количество нитрата аммония, необходимо рассчитать его молярную массу $M(NH_4NO_3)$. Используем относительные атомные массы элементов из Периодической системы Д.И. Менделеева (округляем до целых): $Ar(N)=14$, $Ar(H)=1$, $Ar(O)=16$.

$M(NH_4NO_3) = 2 \cdot Ar(N) + 4 \cdot Ar(H) + 3 \cdot Ar(O) = 2 \cdot 14 + 4 \cdot 1 + 3 \cdot 16 = 28 + 4 + 48 = 80 \text{ г/моль}$

3. Теперь найдем химическое количество ($\nu$) нитрата аммония массой 22,5 г по формуле:

$\nu = \frac{m}{M}$

$\nu(NH_4NO_3) = \frac{22,5 \text{ г}}{80 \text{ г/моль}} = 0,28125 \text{ моль}$

4. Наконец, рассчитаем суммарное химическое количество ионов, которое, как мы установили в пункте 1, в два раза больше химического количества нитрата аммония.

$\nu_{ионов} = 2 \cdot \nu(NH_4NO_3) = 2 \cdot 0,28125 \text{ моль} = 0,5625 \text{ моль}$

Ответ: суммарное химическое количество ионов, образующихся при растворении 22,5 г нитрата аммония в воде, составляет 0,5625 моль.