Дано:
- масса смеси = 250 г.
- массовая доля серы в смеси = 6,4 %.
Найти:
а) массу сульфата аммония в смеси;
б) массовую долю азота в смеси.
Решение:
1. Найдем массу серы в смеси:
масса серы = (массовая доля серы / 100) * масса смеси
масса серы = (6,4 / 100) * 250 г = 16 г.
2. Сульфат аммония (NH4)2SO4 содержит 1 атом серы. Найдем молярную массу сульфата аммония:
M(NH4)2SO4 = 2*M(N) + 8*M(H) + M(S) + 4*M(O)
M(NH4)2SO4 = 2*14.01 + 8*1.01 + 32.07 + 4*16.00
M(NH4)2SO4 = 28.02 + 8.08 + 32.07 + 64.00 = 132.17 г/моль.
Теперь найдем массу сульфата аммония в смеси. В одной молекуле сульфата аммония содержится 32.07 г серы, значит:
масса сульфата аммония = (масса серы / масса S в (NH4)2SO4) * масса (NH4)2SO4
масса сульфата аммония = (16 г / 32.07 г) * 132.17 г = 82.66 г (округляем).
3. Теперь найдем массу нитрата аммония в смеси:
масса нитрата аммония = масса смеси - масса сульфата аммония
масса нитрата аммония = 250 г - 82.66 г = 167.34 г.
4. Найдем массовую долю азота в смеси. Сначала найдем массу азота в нитрате аммония (NH4NO3). Молярная масса нитрата аммония:
M(NH4NO3) = 14.01 + 4*1.01 + 14.01 + 3*16.00
M(NH4NO3) = 80.06 г/моль.
Количество азота в одной молекуле нитрата аммония = 1*M(N) = 14.01 г.
Таким образом, для 167.34 г нитрата аммония:
масса азота = (количество N в NH4NO3 / M(NH4NO3)) * масса нитрата аммония
масса азота = (14.01 / 80.06) * 167.34 г = 35.12 г.
5. Общая масса азота в смеси:
В сульфате аммония (NH4)2SO4 также содержится 2 атома азота:
масса азота из (NH4)2SO4 = (2 * 14.01 / 132.17) * 82.66 г = 21.27 г.
Общая масса азота в смеси = масса азота из нитрата аммония + масса азота из сульфата аммония
общая масса азота = 35.12 г + 21.27 г = 56.39 г.
6. Теперь найдем массовую долю азота в смеси:
массовая доля N (%) = (общая масса азота / масса смеси) * 100%
массовая доля N (%) = (56.39 / 250) * 100% = 22.56%.
Ответ:
а) Масса сульфата аммония в смеси составляет 82.66 г.
б) Массовая доля азота в смеси составляет 22.56%.