ГДЗ по Химии 8 Класс Параграф 22 Вопрос 8 Габриелян, Остроумов — Подробные Ответы

Рассчитайте массовую долю аммиака в растворе, полученном растворением 6,72 л аммиака (н. у.) в 175 мл воды.

175 мл воды = 175 г воды

n(NH₃) = V/Vₘ = 6,72/22,4 = 0,3 (моль)

m(NH₃) = n ⋅ M = 0,3 ⋅ 17 = 5,1 (г)

m(раствора) = 5,1 + 175 = 180,1 (г)

ω(NH₃) = m(NH₃) / m(раствора) * 100% = 5,1/180,1 * 100% = 0,028 * 100% = 2,8%

Для решения данной задачи необходимо рассчитать массовую долю аммиака в полученном растворе. Массовая доля вещества в растворе определяется как отношение массы растворенного вещества к общей массе раствора, выраженное в процентах.

Дано:

• Объем аммиака (NH₃) при нормальных условиях (н.у.): V(NH₃) = 6,72 л
• Объем воды: V(H₂O) = 175 мл

Найти:

Массовая доля аммиака в растворе: ω(NH₃)

Решение:

Шаг 1: Определяем массу воды.

Известно, что плотность воды при комнатной температуре (и близких к нормальным условиям) составляет примерно 1 г/мл. Это означает, что 1 миллилитр воды весит 1 грамм.

\( m(\text{H}_2\text{O}) = V(\text{H}_2\text{O}) \cdot \rho(\text{H}_2\text{O}) \)

\( m(\text{H}_2\text{O}) = 175 \, \text{мл} \cdot 1 \, \text{г/мл} = 175 \, \text{г} \)

Шаг 2: Рассчитываем количество вещества (моль) аммиака.

При нормальных условиях (н.у. — 0°C и 1 атмосфера) один моль любого идеального газа занимает объем 22,4 литра. Это молярный объем газа (Vₘ).

Количество вещества (n) можно найти по формуле:
\( n(\text{NH}_3) = \frac{V(\text{NH}_3)}{V_m} \)
\( n(\text{NH}_3) = \frac{6,72 \, \text{л}}{22,4 \, \text{л/моль}} = 0,3 \, \text{моль} \)

Шаг 3: Рассчитываем массу аммиака.

Масса вещества (m) связана с его количеством вещества (n) и молярной массой (M) по формуле:
\( m(\text{NH}_3) = n(\text{NH}_3) \cdot M(\text{NH}_3) \)

Молярная масса аммиака (NH₃) состоит из молярной массы азота (N ≈ 14 г/моль) и трех молярных масс водорода (H ≈ 1 г/моль):
\( M(\text{NH}_3) = 14 + 3 \cdot 1 = 17 \, \text{г/моль} \)

Теперь рассчитаем массу аммиака:
\( m(\text{NH}_3) = 0,3 \, \text{моль} \cdot 17 \, \text{г/моль} = 5,1 \, \text{г} \)

Шаг 4: Рассчитываем общую массу полученного раствора.

Масса раствора складывается из массы растворенного вещества (аммиака) и массы растворителя (воды):
\( m(\text{раствора}) = m(\text{NH}_3) + m(\text{H}_2\text{O}) \)
\( m(\text{раствора}) = 5,1 \, \text{г} + 175 \, \text{г} = 180,1 \, \text{г} \)

Шаг 5: Рассчитываем массовую долю аммиака в растворе.

Массовая доля (ω) вещества в растворе рассчитывается по формуле:
\( \omega(\text{вещества}) = \frac{m(\text{вещества})}{m(\text{раствора})} \cdot 100\% \)
\( \omega(\text{NH}_3) = \frac{5,1 \, \text{г}}{180,1 \, \text{г}} \cdot 100\% \)
\( \omega(\text{NH}_3) \approx 0,0283176 \cdot 100\% \)
\( \omega(\text{NH}_3) \approx 2,83\% \)

Округляя до десятых долей процента, получаем:
\( \omega(\text{NH}_3) \approx 2,8\% \)

Ответ:
Массовая доля аммиака в растворе составляет примерно 2,8%.