Номер 76, страница 22 - гдз по химии 8 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

76. Порция азота (н. у.) имеет объём 12,3 $\text{дм}^3$. Аммиак какого объёма (н. у.) будет иметь такую же массу?

Дано:

$V(N_2) = 12,3 \text{ дм}^3 = 12,3 \times 10^{-3} \text{ м}^3$
$m(NH_3) = m(N_2)$
Условия: нормальные (н. у.)
Молярный объем газа при н. у.: $V_m = 22,4 \text{ дм}^3/\text{моль} = 0,0224 \text{ м}^3/\text{моль}$

Найти:

$V(NH_3)$ - ?

Решение:

1.Запишем формулы для азота и аммиака. Азот — двухатомный газ, его формула $N_2$. Формула аммиака — $NH_3$.

2.Вычислим молярные массы азота и аммиака, используя периодическую таблицу химических элементов Д.И. Менделеева. Относительные атомные массы: $A_r(N) \approx 14$, $A_r(H) \approx 1$.

Молярная масса азота $N_2$:

$M(N_2) = 2 \times A_r(N) = 2 \times 14 = 28 \text{ г/моль}$

Молярная масса аммиака $NH_3$:

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

3.Массу вещества можно найти по формуле $m = n \times M$, где $n$ — количество вещества, а $M$ — молярная масса. Количество вещества для газа при нормальных условиях можно выразить через объем: $n = V/V_m$.

Подставив вторую формулу в первую, получим: $m = \frac{V}{V_m} \times M$.

4.По условию задачи, масса азота равна массе аммиака:

$m(N_2) = m(NH_3)$

Подставим выражение для массы из пункта 3 для каждого газа:

$\frac{V(N_2)}{V_m} \times M(N_2) = \frac{V(NH_3)}{V_m} \times M(NH_3)$

Поскольку молярный объем $V_m$ для всех газов при н.у. одинаков, его можно сократить:

$V(N_2) \times M(N_2) = V(NH_3) \times M(NH_3)$

5.Выразим из полученного равенства искомый объем аммиака $V(NH_3)$:

$V(NH_3) = V(N_2) \times \frac{M(N_2)}{M(NH_3)}$

6.Подставим числовые значения и произведем расчет:

$V(NH_3) = 12,3 \text{ дм}^3 \times \frac{28 \text{ г/моль}}{17 \text{ г/моль}} \approx 20,26 \text{ дм}^3$

Округлим результат до десятых, как и в исходных данных.

Ответ: объем аммиака составит $20,3 \text{ дм}^3$.