Номер 3, страница 206 - гдз по химии 11 класс учебник Мычко, Прохоревич

3. Определите относительную плотность аммиака по водороду и воздуху. По отношению к какому из указанных газов аммиак легче?

Дано:

Газы: аммиак ($NH_3$), водород ($H_2$), воздух.

Относительная атомная масса Азота $Ar(N) = 14$.

Относительная атомная масса Водорода $Ar(H) = 1$.

Средняя молярная масса воздуха $M(\text{воздуха}) = 29 \text{ г/моль}$.

Найти:

$D_{H_2}(NH_3)$ — относительную плотность аммиака по водороду.

$D_{\text{воздуха}}(NH_3)$ — относительную плотность аммиака по воздуху.

Определить, по отношению к какому из газов (водороду или воздуху) аммиак легче.

Решение:

Относительная плотность одного газа по другому ($D$) — это безразмерная величина, показывающая, во сколько раз один газ тяжелее или легче другого при одинаковых условиях. Она вычисляется как отношение их молярных масс.

Формула для расчета относительной плотности газа 1 по газу 2:

$D_{\text{газ2}}(\text{газ1}) = \frac{M(\text{газ1})}{M(\text{газ2})}$

Сначала вычислим молярные массы необходимых нам газов.

Молярная масса аммиака ($NH_3$):

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

Молярная масса водорода ($H_2$):

$M(H_2) = 2 \cdot Ar(H) = 2 \cdot 1 = 2 \text{ г/моль}$.

Средняя молярная масса воздуха является общепринятой величиной: $M(\text{воздуха}) = 29 \text{ г/моль}$.

Относительная плотность аммиака по водороду

Используя формулу, рассчитаем относительную плотность аммиака по водороду:

$D_{H_2}(NH_3) = \frac{M(NH_3)}{M(H_2)} = \frac{17 \text{ г/моль}}{2 \text{ г/моль}} = 8.5$

Поскольку относительная плотность больше 1, это означает, что аммиак в 8,5 раз тяжелее водорода.

Относительная плотность аммиака по воздуху

Теперь рассчитаем относительную плотность аммиака по воздуху:

$D_{\text{воздуха}}(NH_3) = \frac{M(NH_3)}{M(\text{воздуха})} = \frac{17 \text{ г/моль}}{29 \text{ г/моль}} \approx 0.586$

Поскольку относительная плотность меньше 1, это означает, что аммиак легче воздуха.

Исходя из расчетов, аммиак легче воздуха, но тяжелее водорода.

Ответ: относительная плотность аммиака по водороду составляет 8,5; относительная плотность аммиака по воздуху — приблизительно 0,59. Аммиак легче воздуха.