Начинающий фермер узнал, что на некоторый участок его земли необходимо внести 120 кг сульфата аммония. Однако в ассортименте магазина из подходящих фермеру удобрений имелась лишь аммиачная селитра, содержащая кроме нитрата аммония еще 2 % примесей, в состав которых азот не входит. Какую массу аммиачной селитры надо приобрести фермеру, чтобы внести в почву необходимое количество азота?
от

1 Ответ

Дано:
- масса сульфата аммония (NH4)2SO4 = 120 кг
- массовая доля азота в сульфате аммония = 2 * 14 г/моль (по 1 атому азота на каждый атом аммония)
- в формуле сульфата аммония 2 молекулы NH4, следовательно, 2 * 14 г/моль = 28 г/моль азота

Найти:
массу аммиачной селитры, необходимую для внесения такого же количества азота.

Решение:

1. Найдем массу азота в сульфате аммония:

m(N) = масса сульфата аммония * массовая доля азота  
m(N) = 120 кг * (28 г / (2*14+32))  
где M((NH4)2SO4) = 2*14 + 32 = 60 г/моль

m(N) = 120000 г * (28 / 60)  
m(N) ≈ 56000 г (или 56 кг)

2. Теперь найдем, сколько азота содержится в аммиачной селитре. Формула аммиачной селитры - NH4NO3. В ней есть 1 атом азота из аммония и 1 атом из нитрата, всего 2 атома азота.

Молярная масса NH4NO3 = 14 + 1*4 + 14 + 16*3 = 80 г/моль

Таким образом, содержание азота в аммиачной селитре:

m(N) в NH4NO3 = 2 * 14 г/моль = 28 г/моль

3. Рассчитаем, сколько массы аммиачной селитры необходимо для получения нужного количества азота:

Обозначим массу аммиачной селитры как m(селитра).

m(N) в селитре = (mass of N in selitra / m(selitra)) * 100% - 2% примесей.

С учетом примесей (98% активного вещества):

mass of N = m(селитры) * (28 / 80) * 0.98

Теперь уравняем количество азота:

56 кг = m(селитры) * (28 / 80) * 0.98

4. Найдем массу аммиачной селитры:

m(селитры) = 56 / ((28 / 80) * 0.98)  
m(селитры) = 56 / (0.35 * 0.98)  
m(селитры) = 56 / 0.343  
m(селитры) ≈ 163,5 кг

Ответ:
Фермеру необходимо приобрести примерно 163,5 кг аммиачной селитры для внесения требуемого количества азота.
от