ГЛАВНАЯ » РЕШЕБНИК

2023-03-02   
При нагревании соли массой 12,8 г образуются вода массой 7,2 г и азот объемом 4,48 л (нормальные условия). Определите формулу соли, если ее молярная масса равна 64 г/моль.


Решение:


Определяем количество вещества образовавшегося азота:

$n(N_{2}) = \frac{V(N_{2} )}{V_{m} }; n(N_{2} ) = \frac{4,48}{22,4} моль = 0,2 моль$.

Вычисляем количество вещества атомного азота, содержавшегося в образце исходного вещества:

$n(N) = 2n (N_{2}); n(N) =2 \cdot 0,2 моль = 0,4 моль$.

Определяем количество вещества полученной воды:

$n(H_{2}O) = \frac{m(H_{2}O)}{M(H_{2}O )}; n(H_{2}O ) = \frac{7,2}{18} моль = 0,4 моль$.

Количества веществ атомных водорода и кислорода, которые содержались в образце соли, составляют:

$n(H) = 2n (H_{2}O); n(H) = 2 \cdot 0,4 моль = 0,8 моль$;
$n(O) = n(H_{2}O); n(O) = 0,4 моль$.

Находим соотношение между количествами веществ атомных азота, водорода и кислорода в соединении:

$n(N): n(H): n(O) = 0,4 :0,8 : 0,4 = 1; 2: 1$

или

$\frac{n(N)}{n(H)} = \frac{1}{2}$; (а)
$\frac{n(H}{n(O)} = 2$. (б)

Зная, что молярная масса вещества равна 64 г/моль, получаем:

$M(соли) = n(N) \cdot M(N) + n(H) \cdot M(H) + n(O) \cdot M(O)$

или

$64 = 14n(M) + n(H) + 16n(O)$ (в)

Решая систему уравнений (а), (б) и (в), находим, что $n(N) = 2 моль, n(H) = 4 моль, n(O) = 2 моль$, т.е. формула соединения $N_{2}H_{4}O_{2}$ или $NH_{4}NO_{2}$. При нагревании этой соли образуются азот и вода:

$NH_{4}NO_{2} = 2H_{2}O + N_{2}$