46. Яку кількість атомів нітрогену містить нітроген(V) оксид масою 162 г? 47. Яка маса розчину з масовою часткою

Задача 46: Щоб визначити кількість атомів азоту в оксиді азоту(V), спочатку розрахуємо кількість мольокул оксиду, використовуючи його молярну масу.

1. Знайдемо молярну масу оксиду азоту(V). Молярна маса нітрогену (N) дорівнює приблизно 14 г/моль, а маса кисню (O) - 16 г/моль. Оскільки маса азоту в оксиді становить 5 молей, молярна маса його складатиме:
\[M = (5 \cdot 14) + (16 \cdot 1) = 70 + 16 = 86 \, \text{г/моль}\]

2. Тепер розрахуємо кількість мольокул оксиду з використанням маси та молярної маси:
\[n = \frac{m}{M} = \frac{162 \, \text{г}}{86 \, \text{г/моль}} \approx 1.88 \, \text{моль}\]

3. З використанням числа Авогадро (6.022 × \(10^{23}\) мольокул в одній молі речовини) визначимо кількість атомів азоту:
\[N = n \times N_A = 1.88 \, \text{моль} \times (6.022 × 10^{23} \, \text{мольокул/моль}) \approx 1.13 \times 10^{24} \, \text{атомів}\]

Отже, нітроген(V) оксид масою 162 г містить приблизно \(1.13 \times 10^{24}\) атомів азоту.

Задача 47: Щоб визначити масу розчину калій гідроксиду для нейтралізації його масою, спершу розрахуємо необхідну кількість калій гідроксиду в мольах, а потім переведемо це в масу, використовуючи його молярну масу.

1. Оскільки масова частка нітратної кислоти дорівнює 50%, це означає, що в 100 г розчину міститься 50 г нітратної кислоти. Таким чином, у 50 г розчину міститься 25 г нітратної кислоти.

2. Для нейтралізації нітратної кислоти необхідно використати таку ж кількість молей калій гідроксиду. Розрахуємо кількість молей калій гідроксиду, використовуючи його масову частку, масу нітратної кислоти та молярну масу калій гідроксиду.

Молярна маса нітратної кислоти (HNO3) дорівнює:
\[M_{\text{HNO3}} = (1 \cdot 1) + (14 \cdot 1) + (16 \cdot 3) = 63 \, \text{г/моль}\]

Тепер визначимо кількість молей калій гідроксиду (KOH):
\[n = \frac{m_{\text{HNO3}}}{M_{\text{KOH}}} = \frac{25 \, \text{г}}{63 \, \text{г/моль}} \approx 0.396 \, \text{моль}\]

3. Нарешті, розрахуємо масу калій гідроксиду за допомогою кількості молей та його молярної маси.

Молярна маса калій гідроксиду (KOH) дорівнює:
\[M_{\text{KOH}} = (39 \cdot 1) + (16 \cdot 1) + (1 \cdot 1) = 56 \, \text{г/моль}\]

Тепер використаємо формулу:
\[m_{\text{KOH}} = n \times M_{\text{KOH}} = 0.396 \, \text{моль} \times 56 \, \text{г/моль} \approx 22.18 \, \text{г}\]

Таким чином, для нейтралізації калій гідроксиду масою необхідно використати приблизно 22.18 г розчину з масовою часткою нітратної кислоти 50%.