Номер 8, страница 15 - гдз по химии 8 класс учебник Шиманович, Красицкий

8. Чему равны массовые доли азота в следующих веществах: $NO$, $N_2O_3$, $NH_3$, $NH_4NO_3$? В каком из этих веществ массовая доля азота наименьшая?

Для решения этой задачи необходимо рассчитать массовую долю азота в каждом из предложенных веществ, а затем сравнить полученные значения. Массовая доля элемента вычисляется как отношение массы всех атомов этого элемента в молекуле к общей молекулярной массе вещества.

Дано:

Для расчетов используем относительные атомные массы элементов, округленные до целых чисел:

$Ar(N) = 14$
$Ar(O) = 16$
$Ar(H) = 1$

Найти:

$ω(N)$ в $NO$ — ?
$ω(N)$ в $N_2O_3$ — ?
$ω(N)$ в $NH_3$ — ?
$ω(N)$ в $NH_4NO_3$ — ?
Вещество с наименьшей массовой долей азота — ?

Решение:

Общая формула для расчета массовой доли элемента ($ω$) в веществе:

$ω(элемента) = \frac{n \cdot Ar(элемента)}{Mr(вещества)} \cdot 100\%$

где $n$ — число атомов данного элемента в одной формульной единице вещества, $Ar$ — относительная атомная масса элемента, а $Mr$ — относительная молекулярная (или формульная) масса вещества.

NO

1. Вычисляем относительную молекулярную массу оксида азота(II):

$Mr(NO) = Ar(N) + Ar(O) = 14 + 16 = 30$

2. Вычисляем массовую долю азота:

$ω(N) = \frac{1 \cdot Ar(N)}{Mr(NO)} = \frac{14}{30} \approx 0.4667$

Переводя в проценты, получаем $46.67\%$.

Ответ: Массовая доля азота в $NO$ равна $46.67\%$.

N₂O₃

1. Вычисляем относительную молекулярную массу оксида азота(III):

$Mr(N_2O_3) = 2 \cdot Ar(N) + 3 \cdot Ar(O) = 2 \cdot 14 + 3 \cdot 16 = 28 + 48 = 76$

2. Вычисляем массовую долю азота:

$ω(N) = \frac{2 \cdot Ar(N)}{Mr(N_2O_3)} = \frac{2 \cdot 14}{76} = \frac{28}{76} \approx 0.3684$

Переводя в проценты, получаем $36.84\%$.

Ответ: Массовая доля азота в $N_2O_3$ равна $36.84\%$.

NH₃

1. Вычисляем относительную молекулярную массу аммиака:

$Mr(NH_3) = Ar(N) + 3 \cdot Ar(H) = 14 + 3 \cdot 1 = 17$

2. Вычисляем массовую долю азота:

$ω(N) = \frac{1 \cdot Ar(N)}{Mr(NH_3)} = \frac{14}{17} \approx 0.8235$

Переводя в проценты, получаем $82.35\%$.

Ответ: Массовая доля азота в $NH_3$ равна $82.35\%$.

NH₄NO₃

1. Вычисляем относительную формульную массу нитрата аммония. В одной формульной единице содержится 2 атома азота, 4 атома водорода и 3 атома кислорода.

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

2. Вычисляем массовую долю азота:

$ω(N) = \frac{2 \cdot Ar(N)}{Mr(NH_4NO_3)} = \frac{2 \cdot 14}{80} = \frac{28}{80} = 0.35$

Переводя в проценты, получаем $35\%$.

Ответ: Массовая доля азота в $NH_4NO_3$ равна $35\%$.

В каком из этих веществ массовая доля азота наименьшая?

Теперь сравним полученные значения:

• $ω(N)$ в $NO \approx 46.67\%$
• $ω(N)$ в $N_2O_3 \approx 36.84\%$
• $ω(N)$ в $NH_3 \approx 82.35\%$
• $ω(N)$ в $NH_4NO_3 = 35\%$

Сравнивая числовые значения $46.67\%$, $36.84\%$, $82.35\%$ и $35\%$, приходим к выводу, что наименьшее значение соответствует нитрату аммония.

Ответ: Наименьшая массовая доля азота среди перечисленных веществ в нитрате аммония ($NH_4NO_3$) и составляет $35\%$.