Дано:
- Масса воды = 320 г
- Масса мочевины (CO(NH2)2) = 10,0 г
Найти:
1. Массовую долю азота в полученном растворе.
2. Массу раствора, необходимую для внесения в почву 500 мг азота.
Решение:
1. Находим молярную массу мочевины:
- Молярная масса углерода (C) = 12,01 г/моль
- Молярная масса кислорода (O) = 16,00 г/моль
- Молярная масса азота (N) = 14,01 г/моль
- Молярная масса водорода (H) = 1,008 г/моль
Молярная масса мочевины:
M(CO(NH2)2) = 12,01 + 16,00 + 2*(14,01 + 2*1,008) = 12,01 + 16,00 + 2*(14,01 + 2,016)
= 12,01 + 16,00 + 2*(16,026) = 12,01 + 16,00 + 32,052 ≈ 60,06 г/моль
2. Определяем количество моль мочевины:
n(mочевина) = 10,0 г / 60,06 г/моль ≈ 0,166 моль
3. Находим количество моль азота в мочевине:
В одной молекуле мочевины содержится 2 атома азота.
n(N) = 2 * n(mочевина) = 2 * 0,166 ≈ 0,332 моль
4. Рассчитываем массу азота:
m(N) = n(N) * M(N) = 0,332 моль * 14,01 г/моль ≈ 4,65 г
5. Найдем массовую долю азота в растворе:
Общая масса раствора = масса воды + масса мочевины = 320 г + 10,0 г = 330 г
Массовая доля азота:
w(N) = m(N) / (общая масса раствора) * 100% = (4,65 г / 330 г) * 100% ≈ 1,41 %
6. Рассчитаем, какую массу раствора нужно взять, чтобы внести в почву 500 мг (0,5 г) азота:
w(N) = 4,65 г / 330 г
Необходимая масса раствора (m(раствор)) для 0,5 г азота:
m(раствор) = m(N) / (w(N)/100) = 0,5 г / (4,65 г / 330 г)
m(раствор) = 0,5 г / (0,0141) ≈ 35,46 г
Ответ:
1. Массовая доля азота в растворе составляет примерно 1,41 %.
2. Необходимо взять около 35,46 г раствора, чтобы внести в почву 500 мг азота.