Номер 5, страница 221 - гдз по химии 11 класс учебник Мычко, Прохоревич

5. Сравните питательную ценность двух удобрений: а) аммиачной селитры и мочевины; б) хлорида калия и поташа.

а) аммиачной селитры и мочевины

Решение

Питательная ценность азотных удобрений, таких как аммиачная селитра и мочевина, определяется массовой долей (содержанием) азота (N) в их составе. Чтобы сравнить их питательную ценность, необходимо рассчитать эту массовую долю для каждого вещества.

Массовая доля элемента в веществе вычисляется по формуле:

$w(Э) = \frac{n \cdot Ar(Э)}{Mr(вещества)} \cdot 100\%$

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

Используем округлённые относительные атомные массы: $Ar(N) = 14$, $Ar(H) = 1$, $Ar(O) = 16$, $Ar(C) = 12$.

1. Аммиачная селитра (нитрат аммония) имеет химическую формулу $NH_4NO_3$.

Рассчитаем её относительную молекулярную массу:

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

В одной формульной единице содержатся 2 атома азота.

Рассчитаем массовую долю азота:

$w(N) = \frac{2 \cdot Ar(N)}{Mr(NH_4NO_3)} \cdot 100\% = \frac{2 \cdot 14}{80} \cdot 100\% = \frac{28}{80} \cdot 100\% = 35\%$.

2. Мочевина (карбамид) имеет химическую формулу $CO(NH_2)_2$.

Рассчитаем её относительную молекулярную массу:

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

В одной молекуле содержатся 2 атома азота.

Рассчитаем массовую долю азота:

$w(N) = \frac{2 \cdot Ar(N)}{Mr(CO(NH_2)_2)} \cdot 100\% = \frac{2 \cdot 14}{60} \cdot 100\% = \frac{28}{60} \cdot 100\% \approx 46.7\%$.

Сравнивая полученные значения ($46.7\% > 35\%$), можно заключить, что содержание азота в мочевине выше.

Ответ: питательная ценность мочевины выше, чем у аммиачной селитры, так как массовая доля азота в мочевине (около 46.7%) больше, чем в аммиачной селитре (35%).

б) хлорида калия и поташа

Решение

Питательная ценность калийных удобрений определяется массовой долей калия (K). Сравним содержание калия в хлориде калия и поташе.

Используем округлённые относительные атомные массы: $Ar(K) = 39$, $Ar(Cl) = 35.5$, $Ar(C) = 12$, $Ar(O) = 16$.

1. Хлорид калия имеет химическую формулу $KCl$.

Рассчитаем его относительную молекулярную массу:

$Mr(KCl) = Ar(K) + Ar(Cl) = 39 + 35.5 = 74.5$.

В одной формульной единице содержится 1 атом калия.

Рассчитаем массовую долю калия:

$w(K) = \frac{Ar(K)}{Mr(KCl)} \cdot 100\% = \frac{39}{74.5} \cdot 100\% \approx 52.3\%$.

2. Поташ (карбонат калия) имеет химическую формулу $K_2CO_3$.

Рассчитаем его относительную молекулярную массу:

$Mr(K_2CO_3) = 2 \cdot Ar(K) + Ar(C) + 3 \cdot Ar(O) = 2 \cdot 39 + 12 + 3 \cdot 16 = 78 + 12 + 48 = 138$.

В одной формульной единице содержатся 2 атома калия.

Рассчитаем массовую долю калия:

$w(K) = \frac{2 \cdot Ar(K)}{Mr(K_2CO_3)} \cdot 100\% = \frac{2 \cdot 39}{138} \cdot 100\% = \frac{78}{138} \cdot 100\% \approx 56.5\%$.

Сравнивая полученные значения ($56.5\% > 52.3\%$), можно заключить, что содержание калия в поташе выше.

Ответ: питательная ценность поташа выше, чем у хлорида калия, так как массовая доля калия в поташе (около 56.5%) больше, чем в хлориде калия (около 52.3%).