Question

6. Під час грози атмосферний азот об'ємом 134,4 л (н.у.) перетворився на оксид, який сполучився з дощовою водою з утворенням кислоти. Обчисліть масу кислоти, що випала з дощем на землю.​

Answer 1

Ответ:

Для розв'язання цієї задачі потрібно знати, який саме оксид азоту утворився під час грози, оскільки різні оксиди мають різний вплив на кислотність дощової води. Зазвичай під час грози утворюється два оксиди азоту: оксид азоту (NO) і діоксид азоту (NO2).

Якщо припустити, що у цій задачі утворився лише оксид азоту (NO), то хімічне рівняння реакції буде наступним:

2NO + H2O -> HNO2 + HNO3

З цього рівняння видно, що на 2 молекули оксиду азоту утворюється 1 молекула кислоти HNO2 та 1 молекула кислоти HNO3. Оскільки не вказано, яку саме кислоту ми отримали, то припустимо, що утворилась суміш HNO2 та HNO3 у співвідношенні 1:1.

Для обчислення маси кислоти необхідно відоме об'єм атмосферного азоту перевести в кількість речовини, а потім в масу кислоти.

Об'єм атмосферного азоту переводимо в кількість речовини за допомогою загальної газової рівності:

PV = nRT

де P - тиск газу, V - об'єм газу, n - кількість речовини газу, R - універсальна газова стала, T - температура газу в кельвінах.

При н.у. тиск газу дорівнює 1 атмосфері, тому можемо записати:

n = PV/RT = (1 атм) * (134,4 л) / (0,0821 л·атм / моль·К * 273 К) = 6,56 моль

Так як ми припустили, що утворилась суміш HNO2 та HNO3 у співвідношенні 1:1, то кількість речовини кожної з них буде дорівнювати половині загальої кількості речовини:

n(HNO2) = n(HNO3) = 6,56 моль / 2 = 3,28 моль

Молярна маса HNO2 = 63 г/моль, молярна маса HNO3 = 63 г/моль, тому маса кожної з кислот буде:

m(HNO2) = n(HNO2) * M(HNO2) = 3,28 моль * 63 г/моль = 206,6 г

m(HNO3) = n(HNO3) * M(HNO3) = 3,28 моль * 63 г/моль = 206,6 г

Отже, загальна маса кислоти, що випала з дощем на землю, буде:

m(HNO2 + HNO3) = m(HNO2) + m(HNO3) = 206,6 г + 206,6 г = 413,2 г

Отже, маса кислоти, що випала з дощем на землю, становить 413,2 г. Варто зазначити, що це припущення, що утворився лише NO, може бути недостатнім, оскільки за реальних умов під час грози може утворюватись і діоксид азоту, і це може вплинути на кількість та склад кислоти, що утворюється.

Объяснение:

Answer 2

Для обчислення маси кислоти, що утворилася під час реакції атмосферного азоту з дощовою водою, ми повинні спочатку визначити хімічну реакцію, яка відбулася.

Зазвичай у таких умовах азот може реагувати з киснем у повітрі, утворюючи оксиди азоту (NOx), а потім ці оксиди можуть реагувати з дощовою водою, утворюючи азотну кислоту (HNO3).

Спростимо реакцію: N2 + O2 → 2NOx (оксиди азоту) 2NOx + 2H2O → 2HNO3 (азотна кислота)

Таким чином, кожна молекула азоту N2 перетворюється в дві молекули азотної кислоти HNO3.

1 моль азоту N2 має масу приблизно 28 г, а 1 моль азотної кислоти HNO3 має масу приблизно 63 г.

Отже, спочатку ми обчислюємо кількість молей азоту в 134,4 л (н.у.): n(N2) = (134,4 л) / 22,4 л/моль ≈ 6 моль

Тепер обчислимо кількість молей азотної кислоти, яка утворилася: n(HNO3) = 2 * n(N2) = 2 * 6 моль = 12 моль

Далі обчислимо масу азотної кислоти: маса(HNO3) = n(HNO3) * маса одного молекули HNO3 ≈ 12 моль * 63 г/моль ≈ 756 г

Отже, маса кислоти, що випала з дощем на землю, становить приблизно 756 г.