Question

Суміш амоніаку та азоту має густину за гелієм, що становить 6. Обчисліть А) об'ємну частку азоту (%) у сумішіБ) масову частку амоніаку (%) в суміші. ​

Answer 1

Ответ:

А) φ(N₂) = 7/11 ≈ 0.6364 = 63.64%

Б) w(NH₃) = 17/66 ≈ 0.2576 = 25.76%

Объяснение:

Найперше рахуємо молярну масу суміші

$M_{tot} = D \cdot M(He) = 6 \cdot 4 = 24 \frac{g}{mol}$

Нехай об'ємна частка азоту дорівнює х, тоді об'ємна частка амоніаку буде 1 - х. Рахуємо об'ємну частку азоту підклавши всі дані в наступну формулу $M = M(N_{2}) \cdot \varphi(N_{2}) + M(NH_{3}) \cdot \varphi(NH_{3})$

$24 = 28 \cdot x + 17 \cdot (1 - x) \; | \; x = \frac{7}{11} \approx 0.6364 = \bf{63.64\%}$

Якщо об'ємна частка азоту 7/11, то об'ємна частка амоніаку 4/11

Відношення 4 об'ємів амоніаку до 11 об'ємів суміші фактично відповідає відношенню 4 молей амоніаку до 11 молей суміші (дане відношення справедливе тільки для газів). Звідси можемо порахувати масову частку амоніаку

$w(NH_{3}) = \dfrac{m(NH_{3})}{m_{tot}} = \dfrac{n(NH_{3}) \cdot M(NH_{3})}{n_{tot} \cdot M_{tot}} = \dfrac{4 \cdot 17}{11 \cdot 24} = \dfrac{17}{66} \approx 0.2576 = \bf{25.76\%}$

Answer 2

Для розв'язання цієї задачі, нам потрібно знати об'ємні співвідношення компонентів у суміші амоніаку та азоту. Нехай об'ємний обсяг амоніаку буде V(NH₃), а об'ємний обсяг азоту - V(N₂).

За умовою задачі, густину суміші виміряно відносно гелію, тому густина суміші (ρ) буде така сама, як і густина гелію.

Ми знаємо, що густина гелію (ρ(He)) дорівнює приблизно 0,1785 г/см³.

Амоніак (NH₃) та азот (N₂) мають наступні густина та молярні маси:

• Густина амоніаку (ρ(NH₃)) ≈ 0,771 г/см³
• Молярна маса амоніаку (M(NH₃)) ≈ 17,03 г/моль
• Густина азоту (ρ(N₂)) ≈ 1,165 г/см³
• Молярна маса азоту (M(N₂)) ≈ 28,01 г/моль

Обчислимо об'ємні обсяги амоніаку та азоту, використовуючи їх густину та молярну масу:

V(NH₃) = маса(NH₃) / густина(NH₃) = 1 / 0,771 ≈ 1,30 см³/г V(N₂) = маса(N₂) / густина(N₂) = 1 / 1,165 ≈ 0,86 см³/г

Тепер ми можемо обчислити об'ємну частку азоту в суміші (x(N₂)) за допомогою наступної формули:

x(N₂) = V(N₂) / (V(NH₃) + V(N₂)) * 100%

x(N₂) = 0,86 / (1,30 + 0,86) * 100% ≈ 39,87%

Таким чином, об'ємна частка азоту в суміші становить приблизно 39,87%.

Для обчислення масової частки амоніаку в суміші (y(NH₃)), нам потрібно знати масу амоніаку та масу суміші.

Маса суміші = маса(NH₃) + маса(N₂) = 1 г + 1 г = 2 г

Тепер можемо обчислити масову частку амоніаку за формулою:

y(NH₃) = маса(NH₃) / маса(суміші) * 100%

y(NH₃) = 1 г / 2 г * 100% = 50%

Таким чином, масова частка амоніаку в суміші становить 50%.