Номер 387, страница 78 - гдз по химии 9 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

387. Азот какой массой содержится в воздухе объёмом (н. у.) $80 \, \text{дм}^3$?

Дано:

$V_{воздуха} = 80 \text{ дм}^3$

Условия: нормальные (н. у.)

Перевод в СИ:

$V_{воздуха} = 80 \text{ дм}^3 = 0.08 \text{ м}^3$

Найти:

$m(N_2)$ — ?

Решение:

Для решения задачи воспользуемся следующими справочными данными: объемная доля азота в воздухе $\phi(N_2) \approx 0.78$; молярный объем газа при нормальных условиях $V_m = 22.4 \text{ дм}^3/\text{моль}$; молярная масса азота $M(N_2) = 28 \text{ г/моль}$.

1. Найдем объем чистого азота ($N_2$) в заданном объеме воздуха. Для этого общий объем воздуха умножим на объемную долю азота:

$V(N_2) = V_{воздуха} \times \phi(N_2)$

$V(N_2) = 80 \text{ дм}^3 \times 0.78 = 62.4 \text{ дм}^3$

2. Рассчитаем количество вещества (число молей) азота, используя молярный объем газа при нормальных условиях. Согласно закону Авогадро, 1 моль любого газа при н. у. занимает объем 22,4 дм³.

$n(N_2) = \frac{V(N_2)}{V_m} = \frac{62.4 \text{ дм}^3}{22.4 \text{ дм}^3/\text{моль}}$

3. Вычислим массу полученного количества вещества азота, умножив количество вещества на молярную массу азота ($M(N_2) = 2 \times 14 = 28 \text{ г/моль}$).

$m(N_2) = n(N_2) \times M(N_2) = \frac{62.4 \text{ дм}^3}{22.4 \text{ дм}^3/\text{моль}} \times 28 \text{ г/моль} = 78 \text{ г}$

Ответ: масса азота, содержащегося в 80 дм³ воздуха при нормальных условиях, составляет 78 г.