Номер 7, страница 221 - гдз по химии 11 класс учебник Мычко, Прохоревич

7. Клубеньковые бактерии, живущие в земле в симбиозе с бобовыми растениями, за год накапливают в почве до 400 кг/га связанного азота. Рассчитайте массу аммиачной селитры, которую может компенсировать накопившийся таким образом азот на площади 1 га за один год.

Дано:

масса связанного азота, накопленного на 1 га: $m(N) = 400$ кг

Найти:

масса аммиачной селитры: $m(NH_4NO_3)$ - ?

Решение:

Для решения задачи необходимо определить, какая масса аммиачной селитры ($NH_4NO_3$) содержит 400 кг азота (N).

1. Запишем химическую формулу аммиачной селитры: $NH_4NO_3$.

2. Рассчитаем относительную молекулярную массу ($M_r$) аммиачной селитры, используя относительные атомные массы элементов из периодической таблицы (округлим до целых): $A_r(N) = 14$, $A_r(H) = 1$, $A_r(O) = 16$.

В одной формульной единице $NH_4NO_3$ содержится 2 атома азота, 4 атома водорода и 3 атома кислорода.

$M_r(NH_4NO_3) = 2 \cdot A_r(N) + 4 \cdot A_r(H) + 3 \cdot A_r(O) = 2 \cdot 14 + 4 \cdot 1 + 3 \cdot 16 = 28 + 4 + 48 = 80$.

3. Найдем массовую долю ($\omega$) азота в аммиачной селитре. Массовая доля элемента в веществе — это отношение массы этого элемента в молекуле к массе всей молекулы.

$\omega(N) = \frac{2 \cdot A_r(N)}{M_r(NH_4NO_3)} = \frac{2 \cdot 14}{80} = \frac{28}{80} = 0.35$.

Это означает, что азот составляет 35% от общей массы аммиачной селитры.

4. Теперь, зная массу чистого азота (400 кг), мы можем рассчитать общую массу аммиачной селитры, которую он составляет. Если 400 кг — это 35%, то 100% (вся масса селитры) будет равна:

$m(NH_4NO_3) = \frac{m(N)}{\omega(N)} = \frac{400 \text{ кг}}{0.35} \approx 1142.86 \text{ кг}$.

Округлим полученное значение до целого числа.

Ответ: масса аммиачной селитры, которую может компенсировать накопившийся азот, составляет примерно 1143 кг.