Какое количество аммиака NH3, измеренного при нормальных условиях, необходимо растворить в 0,9 кг воды, чтобы получить раствор аммиака с содержанием 10% массы NH3? Какова молярная концентрация и титр полученного раствора, если его плотность равна 0,953 г/см³? Ответы: ( 131,8 л; 5,6 М; 0,0958 г/см³)
Kseniya
Для решения данной задачи нам понадобится знание химической формулы аммиака (NH3) и некоторых свойств растворов.
Дано:
Масса воды (m) = 0,9 кг
Содержание аммиака (массовая доля) (С) = 10%
Плотность раствора (ρ) = 0,953 г/см³
1. Расчет количества аммиака (NH3):
Содержание аммиака в растворе (C) указано в процентах, что означает, что в 100 г раствора содержится 10 г NH3.
Масса аммиака (m(NH3)) в растворе можно вычислить, умножив массу воды на массовую долю аммиака:
m(NH3) = m * C / 100
m(NH3) = 0,9 кг * 10 / 100
m(NH3) = 0,09 кг
2. Расчет объема аммиака (V(NH3)):
Зная массу аммиака, можно вычислить его объем, используя молярную массу аммиака и его плотность (m/V = ρ).
Молярная масса аммиака (M(NH3)) равна сумме масс атомов азота (14 г/моль) и водорода (3 г/моль):
M(NH3) =1 * 14 г/моль + 3 * 1 г/моль
M(NH3) = 14 г/моль + 3 г/моль
M(NH3) = 17 г/моль
Теперь мы можем вычислить объем аммиака (V(NH3)) при нормальных условиях. Для этого делим массу аммиака на его плотность:
V(NH3) = m(NH3) / ρ
V(NH3) = 0,09 кг / 0,953 г/см³
Для приведения объема к литрам, необходимо перевести плотность в г/л:
0,953 г/см³ * 1000 см³/л = 953 г/л
Теперь можем вычислить объем (V(NH3)) в литрах:
V(NH3) = 0,09 кг / 953 г/л
V(NH3) = 0,094 л
3. Расчет молярной концентрации (М):
Молярная концентрация (М) раствора выражается в молях аммиака, разделенных на литры раствора:
М = n/V
где n - количество вещества (в молях), V - объем раствора (в литрах).
Чтобы вычислить количество вещества (n), нам необходимо знать массу аммиака и его молярную массу:
n = m(NH3) / M(NH3)
n = 0,09 кг / 17 г/моль
Получаем количество вещества (n) в молях:
n = 0,005294 моль
Теперь можем вычислить молярную концентрацию (М):
М = n / V
М = 0,005294 моль / 0,094 л
Получаем молярную концентрацию (М):
М = 56 М
4. Расчет титра раствора:
Титр раствора выражается в г/л и является массой аммиака, содержащегося в 1 л раствора.
Для расчета титра раствора необходимо знать массу аммиака и объем раствора:
Титр = m(NH3) / V
Титр = 0,09 кг / 0,094 л
Получаем титр раствора:
Титр = 0,957 г/л
Итак, ответы на задачу:
Количество аммиака (NH3), измеренного при нормальных условиях, необходимое для растворения в 0,9 кг воды, чтобы получить раствор аммиака с содержанием 10% массы NH3, составляет 0,094 л (или 94 мл).
Молярная концентрация полученного раствора составляет 56 М.
Титр полученного раствора равен 0,957 г/л.
Дано:
Масса воды (m) = 0,9 кг
Содержание аммиака (массовая доля) (С) = 10%
Плотность раствора (ρ) = 0,953 г/см³
1. Расчет количества аммиака (NH3):
Содержание аммиака в растворе (C) указано в процентах, что означает, что в 100 г раствора содержится 10 г NH3.
Масса аммиака (m(NH3)) в растворе можно вычислить, умножив массу воды на массовую долю аммиака:
m(NH3) = m * C / 100
m(NH3) = 0,9 кг * 10 / 100
m(NH3) = 0,09 кг
2. Расчет объема аммиака (V(NH3)):
Зная массу аммиака, можно вычислить его объем, используя молярную массу аммиака и его плотность (m/V = ρ).
Молярная масса аммиака (M(NH3)) равна сумме масс атомов азота (14 г/моль) и водорода (3 г/моль):
M(NH3) =1 * 14 г/моль + 3 * 1 г/моль
M(NH3) = 14 г/моль + 3 г/моль
M(NH3) = 17 г/моль
Теперь мы можем вычислить объем аммиака (V(NH3)) при нормальных условиях. Для этого делим массу аммиака на его плотность:
V(NH3) = m(NH3) / ρ
V(NH3) = 0,09 кг / 0,953 г/см³
Для приведения объема к литрам, необходимо перевести плотность в г/л:
0,953 г/см³ * 1000 см³/л = 953 г/л
Теперь можем вычислить объем (V(NH3)) в литрах:
V(NH3) = 0,09 кг / 953 г/л
V(NH3) = 0,094 л
3. Расчет молярной концентрации (М):
Молярная концентрация (М) раствора выражается в молях аммиака, разделенных на литры раствора:
М = n/V
где n - количество вещества (в молях), V - объем раствора (в литрах).
Чтобы вычислить количество вещества (n), нам необходимо знать массу аммиака и его молярную массу:
n = m(NH3) / M(NH3)
n = 0,09 кг / 17 г/моль
Получаем количество вещества (n) в молях:
n = 0,005294 моль
Теперь можем вычислить молярную концентрацию (М):
М = n / V
М = 0,005294 моль / 0,094 л
Получаем молярную концентрацию (М):
М = 56 М
4. Расчет титра раствора:
Титр раствора выражается в г/л и является массой аммиака, содержащегося в 1 л раствора.
Для расчета титра раствора необходимо знать массу аммиака и объем раствора:
Титр = m(NH3) / V
Титр = 0,09 кг / 0,094 л
Получаем титр раствора:
Титр = 0,957 г/л
Итак, ответы на задачу:
Количество аммиака (NH3), измеренного при нормальных условиях, необходимое для растворения в 0,9 кг воды, чтобы получить раствор аммиака с содержанием 10% массы NH3, составляет 0,094 л (или 94 мл).
Молярная концентрация полученного раствора составляет 56 М.
Титр полученного раствора равен 0,957 г/л.
Знаешь ответ?