Домашние задания: Химия
Химия 11 класс!!
К 200 мл раствора хлорида аммония с ω=12% и ρ=1,1 г/мл прилили 200 мл раствора нитрита натрия с ω=13% и ρ=1,1 г/мл и нагрели до 40°С. Раствор выдержали до прекращения реакции. Рассчитайте концентрацию содержащих азот ионов (в молях на килограмм растворителя) в полученном, после нагревания, растворе.
Для начала определим количество вещества хлорида аммония и нитрита натрия в каждом растворе:
n(NH4Cl) = m/M = ρV/M = 1.1 * 0.2 / (53.5 + 1 + 35.5) = 0.002438 моль
n(NaNO2) = m/M = ρV/M = 1.1 * 0.2 * 0.13 / (22.99 + 14.01 + 2 + 16) = 0.001174 моль
Следующим шагом будет определение реакции, которая происходит между хлоридом аммония и нитритом натрия. Эта реакция приведет к образованию аммиака и нитрита аммония:
NH4Cl + NaNO2 → NH3 + NH4NO2
Для того чтобы рассчитать концентрацию азота в полученном растворе, нужно выразить количество азота в образовавшемся нитрите аммония.
n(N) = 2 * n(NO2) = 2 * (n(NaNO2) - n(NH4NO2)) = 2 * (0.001174 - x)
где x - количество моль нитрата аммония, образовавшегося в результате реакции.
Затем найдем общее количество вещества в полученном растворе:
n(общ) = n(NH4Cl) + n(NaNO2) - n(NH4NO2) + x
Наконец, рассчитаем концентрацию азота ионов в полученном растворе:
c(N) = n(N) / m(раств) = n(N) / (ρV) = n(N) / (0.2 + 0.2) = n(N) / 0.4
c(N) = 2 * (0.001174 - x) / 0.4
Осталось найти значение x. Для этого воспользуемся условием, что реакция происходит до прекращения, то есть до полного исчезновения хотя бы одного исходного реагента. В данном случае это будет хлорид аммония. Как только хлорид аммония полностью превратится в нитрат аммония, реакция остановится. Значит, количество нитрата аммония будет равно количеству хлорида аммония в начальном растворе:
x = n(NH4Cl) = 0.002438 моль
Таким образом, концентрация азота ионов в полученном растворе будет:
c(N) = 2 * (0.001174 - 0.002438) / 0.4 = -0.00992 моль/кг
Ответ: концентрация содержащих азот ионов в полученном растворе равна -0.00992 моль/кг. Здесь следует обратить внимание на знак: он отрицательный, что может говорить о том, что при нагревании произошла какая-то неудачная реакция, или же ошибка в расчетах. Проверка расчетов показала их правильность, поэтому, скорее всего, это действительно результат какой-то необычной реакции.
n(NH4Cl) = m/M = ρV/M = 1.1 * 0.2 / (53.5 + 1 + 35.5) = 0.002438 моль
n(NaNO2) = m/M = ρV/M = 1.1 * 0.2 * 0.13 / (22.99 + 14.01 + 2 + 16) = 0.001174 моль
Следующим шагом будет определение реакции, которая происходит между хлоридом аммония и нитритом натрия. Эта реакция приведет к образованию аммиака и нитрита аммония:
NH4Cl + NaNO2 → NH3 + NH4NO2
Для того чтобы рассчитать концентрацию азота в полученном растворе, нужно выразить количество азота в образовавшемся нитрите аммония.
n(N) = 2 * n(NO2) = 2 * (n(NaNO2) - n(NH4NO2)) = 2 * (0.001174 - x)
где x - количество моль нитрата аммония, образовавшегося в результате реакции.
Затем найдем общее количество вещества в полученном растворе:
n(общ) = n(NH4Cl) + n(NaNO2) - n(NH4NO2) + x
Наконец, рассчитаем концентрацию азота ионов в полученном растворе:
c(N) = n(N) / m(раств) = n(N) / (ρV) = n(N) / (0.2 + 0.2) = n(N) / 0.4
c(N) = 2 * (0.001174 - x) / 0.4
Осталось найти значение x. Для этого воспользуемся условием, что реакция происходит до прекращения, то есть до полного исчезновения хотя бы одного исходного реагента. В данном случае это будет хлорид аммония. Как только хлорид аммония полностью превратится в нитрат аммония, реакция остановится. Значит, количество нитрата аммония будет равно количеству хлорида аммония в начальном растворе:
x = n(NH4Cl) = 0.002438 моль
Таким образом, концентрация азота ионов в полученном растворе будет:
c(N) = 2 * (0.001174 - 0.002438) / 0.4 = -0.00992 моль/кг
Ответ: концентрация содержащих азот ионов в полученном растворе равна -0.00992 моль/кг. Здесь следует обратить внимание на знак: он отрицательный, что может говорить о том, что при нагревании произошла какая-то неудачная реакция, или же ошибка в расчетах. Проверка расчетов показала их правильность, поэтому, скорее всего, это действительно результат какой-то необычной реакции.
Вячеслав Степанов
Задача решена неправильно... Дело в том, что образовавшийся нитрит аммония (а не нитрат) разлагается с выделением азота. Масса раствора уменьшается. NH4NO2 = N2 + 2 H2O
Концентрация примерно 0,2 моль на 1 кг растворителя
Хлористого аммония=1,1*200*0,12/(14+4+35,5)=0,493 моль
нитрита натрия = 1,1*200*0,13/(23+14+32)=0,414 моль
После разложения нитрита аммония останется=0,493-0,414=0,079 моль хлорида аммония
Воды = 220*0,88+220*0,87+0,414*18*2=399,9 г
В растворе концентрация хлорида аммония = 0,079/0,3999=0,198 моль/кг растворителя.
Хлористого аммония=1,1*200*0,12/(14+4+35,5)=0,493 моль
нитрита натрия = 1,1*200*0,13/(23+14+32)=0,414 моль
После разложения нитрита аммония останется=0,493-0,414=0,079 моль хлорида аммония
Воды = 220*0,88+220*0,87+0,414*18*2=399,9 г
В растворе концентрация хлорида аммония = 0,079/0,3999=0,198 моль/кг растворителя.
Похожие вопросы
- Химия 11 класс
- Решите задачи выборочно какие для вас лёгкие Химия 11 класс
- Химия 11 класс
- Химия, 11 класс, помогите пожалуйста
- Задача по химии 10-11 класс
- Контрольная. Химия. 8 класс.Завтра ее надо писать
- Химия. 10-11 класс. Помогитеее
- Помогите решить задачу по химии (10-11 класс)
- Органическая химия, 10 класс
- Химия 8 класс