Какую плотность (в г/л, с округлением до тысячных) имел бы аммиак, состоящий только из самых тяжёлых изотопов азота и водорода, если плотность аммиака с наименьшей молярной массой составляет 0,760 г/л?

Химия 11 класс Изотопы и молекулы плотность аммиака изотопы азота изотопы водорода молярная масса аммиака химия аммиака Новый

Для того чтобы определить плотность аммиака, состоящего только из самых тяжёлых изотопов азота и водорода, необходимо провести несколько шагов расчетов.

Шаг 1: Определение молярной массы обычного аммиака

Обычный аммиак (NH3) состоит из одного атома азота (N) и трёх атомов водорода (H). Молярная масса обычного аммиака рассчитывается следующим образом:

• Молярная масса азота (N) = 14,01 г/моль
• Молярная масса водорода (H) = 1,008 г/моль

Таким образом, молярная масса аммиака равна:

14,01 + (3 * 1,008) = 17,034 г/моль

Шаг 2: Определение молярной массы аммиака с тяжёлыми изотопами

Самые тяжёлые изотопы азота и водорода - это азот-15 (N-15) и водород-2 (дейтерий, D). Их молярные массы составляют:

• Молярная масса N-15 = 15,00 г/моль
• Молярная масса D = 2,014 г/моль

Следовательно, молярная масса аммиака, состоящего из этих изотопов, равна:

15,00 + (3 * 2,014) = 15,00 + 6,042 = 21,042 г/моль

Шаг 3: Связь между плотностью и молярной массой

Плотность газа связана с его молярной массой и плотностью стандартного газа (например, воздуха) по следующей формуле:

ρ = (M / M0) * ρ0

где:

• ρ - искомая плотность аммиака с тяжёлыми изотопами
• M - молярная масса аммиака с тяжёлыми изотопами (21,042 г/моль)
• M0 - молярная масса обычного аммиака (17,034 г/моль)
• ρ0 - плотность обычного аммиака (0,760 г/л)

Шаг 4: Подстановка значений в формулу

Теперь подставим известные значения в формулу:

ρ = (21,042 / 17,034) * 0,760

ρ ≈ 0,760 * 1,237 = 0,939 г/л

Шаг 5: Округление результата

Таким образом, плотность аммиака, состоящего только из самых тяжёлых изотопов, составляет примерно 0,939 г/л, округлённая до тысячных.