Номер 474, страница 92 - гдз по химии 9 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

474. Мочевина какой массой необходима для внесения в почву азота массой 45,0 кг?

Дано:

Масса азота, $m(N) = 45,0 \text{ кг}$

Найти:

Массу мочевины, $m(CO(NH_2)_2) - ?$

Решение:

1. Для решения задачи нам необходимо знать химическую формулу мочевины (карбамида). Ее формула: $CO(NH_2)_2$.

2. Рассчитаем молярную массу мочевины, используя относительные атомные массы элементов из периодической таблицы: $Ar(C)=12$, $Ar(O)=16$, $Ar(N)=14$, $Ar(H)=1$.

$M(CO(NH_2)_2) = Ar(C) + Ar(O) + 2 \cdot (Ar(N) + 2 \cdot Ar(H)) = 12 + 16 + 2 \cdot (14 + 2 \cdot 1) = 60 \text{ г/моль}$.

3. Далее найдем массовую долю ($\omega$) азота в мочевине. В одной молекуле мочевины содержится два атома азота. Массовая доля вычисляется как отношение массы всех атомов элемента к молярной массе всего вещества.

$\omega(N) = \frac{2 \cdot Ar(N)}{M(CO(NH_2)_2)} = \frac{2 \cdot 14}{60} = \frac{28}{60} \approx 0,4667$

Это означает, что азот составляет примерно 46,67% от общей массы мочевины.

4. Теперь мы можем найти общую массу мочевины, необходимую для получения 45,0 кг азота. Если масса азота $m(N)$ связана с массой мочевины $m(CO(NH_2)_2)$ через массовую долю $\omega(N)$ по формуле $m(N) = m(CO(NH_2)_2) \cdot \omega(N)$, то искомую массу мочевины можно найти так:

$m(CO(NH_2)_2) = \frac{m(N)}{\omega(N)}$

Подставим известные значения:

$m(CO(NH_2)_2) = \frac{45,0 \text{ кг}}{28/60} = \frac{45,0 \cdot 60}{28} \text{ кг} \approx 96,42857 \text{ кг}$

5. Округлим полученный результат до трех значащих цифр, как в исходных данных (45,0 кг).

$m(CO(NH_2)_2) \approx 96,4 \text{ кг}$

Ответ: для внесения в почву 45,0 кг азота необходима мочевина массой 96,4 кг.