Question

Водный раствор с массовой долей аммиака 3,0 % используют в медицине. Если осторожно поднести к ноздрям вату, смоченную таким раствором, то в некоторых случаях можно вывести человека из обморочного состояния. а) Какое тривиальное название имеет такой раствор? Одно из неорганических веществ имеет схожее по звучанию тривиальное название, и поэтому часто возникает путаница. Приведите формулу этого вещества. б) Рассчитайте объём (н. у.) аммиака и объём воды, которые необходимы для получения 10,0 дм3 3,0%-ного раствора, если его плотность равна 0,984 г/см3. в) Как можно получить небольшое количество аммиака в лабораторных условиях? Приведите уравнение соответствующей реакции и укажите условия её проведения

Answer 1

дано:  
- Массовая доля аммиака (W(NH3)) = 3,0 %  
- Объем раствора (V(раствор)) = 10,0 дм3 = 10,0 * 1000 = 10000 см3  
- Плотность раствора (ρ(раствор)) = 0,984 г/см3  

найти:  
- Объем аммиака (V(NH3))  
- Объем воды (V(H2O))  

решение:  
1. Находим массу раствора:  
m(раствор) = V(раствор) * ρ(раствор) = 10000 см3 * 0,984 г/см3 = 9840 г  

2. Находим массу аммиака в растворе:  
m(NH3) = W(NH3) * m(раствор) = 3,0 / 100 * 9840 г = 295,2 г  

3. Теперь находим объем аммиака. Для этого используем молярную массу аммиака:  
M(NH3) = 14 + 3 * 1 = 17 г/моль.  
Находим количество моль аммиака:  
n(NH3) = m(NH3) / M(NH3) = 295,2 г / 17 г/моль ≈ 17,37 моль  

4. Используем закон идеальных газов для расчета объема аммиака при нормальных условиях:  
PV = nRT, где P = 1 атм, R = 0,0821 л*атм/(моль*K), T = 273 K.  
Объем аммиака (при н.у.):  
V(NH3) = n(NH3) * R * T / P = 17,37 моль * 0,0821 л*атм/(моль*K) * 273 K / 1 атм ≈ 399,5 л.

5. Теперь определим массу воды в растворе:  
m(H2O) = m(раствор) - m(NH3) = 9840 г - 295,2 г = 9544,8 г.  

6. Найдем объем воды. Плотность воды примерно 1 г/см3:  
V(H2O) = m(H2O) / ρ(H2O) = 9544,8 г / 1 г/см3 = 9544,8 см3 = 9,5448 дм3.  

ответ:  
Объем аммиака составляет приблизительно 399,5 л, а объем воды составляет 9,5448 дм3.  

б) Тривиальное название раствора – нашатырный спирт. Схожее по звучанию неорганическое вещество – сульфат аммония (формула – (NH4)2SO4).  

в) Аммиак можно получить в лабораторных условиях, например, реакцией между натрием гидроксидом и хлористым аммонием:  
NH4Cl + NaOH → NH3↑ + NaCl + H2O.  
Условия проведения: реакция проходит обычно при нагревании.