Какова масса исходного образца смеси нитридов, если аммиак, образовавшийся при гидролизе смеси нитрида кальция и нитрида лития с массовой долей азота 30%, был пропущен через 80 мл бромоводородной кислоты, в результате чего молярная концентрация кислоты...
Какова масса исходного образца смеси нитридов, если аммиак, образовавшийся при гидролизе смеси нитрида кальция и нитрида лития с массовой долей азота 30%, был пропущен через 80 мл бромоводородной кислоты, в результате чего молярная концентрация кислоты уменьшилась с 2,8 до 1,2 моль/л, пренебрегая изменением объема раствора за счет поглощения газа?
Чтобы найти массу исходного образца смеси нитридов, давайте разберем задачу по шагам.
Шаг 1: Найдем количество вещества бромоводородной кислоты (HBr)
Сначала определим, сколько моль бромоводородной кислоты было в растворе до и после пропускания аммиака.
1. **Исходная концентрация HBr**: 2,8 моль/л
2. **Конечная концентрация HBr**: 1,2 моль/л
3. **Объем раствора**: 80 мл = 0,08 л
Теперь найдем количество вещества HBr до и после пропускания аммиака.
- Общее количество вещества HBr до пропускания:
Количество HBr до = Концентрация * Объем = 2,8 моль/л * 0,08 л = 0,224 моль
- Общее количество вещества HBr после пропускания:
Количество HBr после = 1,2 моль/л * 0,08 л = 0,096 моль
Теперь найдем, сколько моль HBr прореагировало с аммиаком:
- Количество HBr, прореагировавшего с аммиаком = Количество HBr до - Количество HBr после
- Количество HBr, прореагировавшего = 0,224 моль - 0,096 моль = 0,128 моль
Шаг 2: Определим количество аммиака (NH3)
Реакция между аммиаком и бромоводородной кислотой идет по уравнению:
NH3 + HBr → NH4Br
Из этого уравнения видно, что на 1 моль аммиака реагирует 1 моль HBr. Следовательно, количество аммиака, который прореагировал, равно количеству HBr:
- Количество NH3 = 0,128 моль
Шаг 3: Найдем массу аммиака
Теперь мы можем найти массу аммиака, используя его молярную массу. Молярная масса NH3 (азота + водорода) составляет примерно 14 г/моль (N) + 3 * 1 г/моль (H) = 17 г/моль.
- Масса NH3 = Количество NH3 * Молярная масса NH3
- Масса NH3 = 0,128 моль * 17 г/моль = 2,176 г
Шаг 4: Найдем массу исходного образца смеси нитридов
Согласно условию, массовая доля азота в образце составляет 30%. Это значит, что 30% массы образца составляют атомы азота.
Обозначим массу исходного образца смеси как m. Тогда:
0,30 * m = масса азота в образце
Для нахождения массы исходного образца, нам нужно знать, сколько атомов азота содержится в образце. Так как аммиак содержит один атом азота на молекулу, количество атомов азота в образце будет равно количеству молей NH3, умноженному на количество атомов азота в NH3.
- Масса азота = Количество NH3 * Молярная масса N
- Масса азота = 0,128 моль * 14 г/моль = 1,792 г
Теперь подставим это значение в уравнение для массы образца:
0,30 * m = 1,792 г
Решим это уравнение для m:
m = 1,792 г / 0,30 = 5,973 г
Ответ: Масса исходного образца смеси нитридов составляет примерно 5,973 грамма.