Онлайн калькуляторы

На нашем сайте собрано более 100 бесплатных онлайн калькуляторов по математике, геометрии и физике.

Справочник

Основные формулы, таблицы и теоремы для учащихся. Все что нужно, чтобы сделать домашнее задание!

Заказать решение

Не можете решить контрольную?!
Мы поможем! Более 20 000 авторов выполнят вашу работу от 100 руб!

Молярная масса азота

Молярная масса азота

ОПРЕДЕЛЕНИЕ
Отношение массы (m) вещества к его количеству (n) называют молярной массой вещества:

M = m / n.

Молярную массу обычно выражают в г/моль, реже в кг/кмоль. Поскольку в одном моле любого вещества содержится одинаковое число структурных единиц, то молярная масса вещества пропорциональная массе соответствующей структурной единицы, т.е. относительной атомной массе данного вещества (Mr):

M = κ × Mr,

где κ – коэффициент пропорциональности, одинаковый для всех веществ. Относительная молекулярная масса – величина безразмерная. Её вычисляют, используя относительные атомные массы химических элементов, указанных в Периодической системе Д.И. Менделеева.

Относительная атомная масса атомарного азота равна 14,0067 а.е.м. Его относительная молекулярная масса будет равна 14,0064, а молярная масса:

M(N) = Mr (N) × 1 моль = 14,0067 г/моль.

Известно, что молекула азота двухатомна – N2, тогда, относительная атомная масса молекулы азота будет равна:

Ar(N2) = 14,0067 × 2 = 28,0134 а.е.м.

Относительная молекулярная масса молекулы азота будет равна 28,0134, а молярная масса:

M(N2) = Mr (N2) × 1 моль = 28,0134 г/моль или просто 28 г/моль.

Азот представляет собой бесцветный газ, не обладающий ни запахом, ни вкусом (схема строения атома представлена на рис. 1), плохо растворимый в воде и других растворителях с очень низкими значениями температур плавления (-210oC) и кипения (-195,8oC).

Строение атома азота и его молярная масса

Рис. 1. Строение атома азота.

Известно, что в природе азот может находиться в виде двух изотопов 14N (99,635%) и 15N (0,365%). Эти изотопы характеризуются различным содержанием нейтронов в ядре атома, а значит и молярной массой. В первом случае она будет равна 14 г/моль, а во втором – 15 г/моль.

Молекулярную массу вещества в газообразном состоянии можно определить, используя понятие о его молярном объеме. Для этого находят объем, занимаемый при нормальных условиях определенной массой данного вещества, а затем вычисляют массу 22,4 л этого вещества при тех же условиях.

Для достижения данной цели (вычисление молярной массы) возможно использование уравнения состояния идеального газа (уравнение Менделеева-Клапейрона):

pV = mRT / M,

где p – давление газа (Па), V – объем газа (м3), m – масса вещества (г), M – молярная масса вещества (г/моль), Т – абсолютная температура (К), R – универсальная газовая постоянная равная 8,314 Дж/(моль×К).

Примеры решения задач

ПРИМЕР 1
Задание Азот можно получить термическим разложением нитрита аммония:

NH4NO2 = N2↑ + 2H2O.

Определите, какой объем газа, приведенный к нормальным условиям, образуется при разложении нитрита аммония массой 16 г.

Решение Запишем уравнение реакции:

NH4NO2 = N2↑ + 2H2O.

Рассчитаем количество вещества нитрита аммония (молярная масса равна – 64,06 г/моль):

n = m / M;

n(NH4NO2) = m(NH4NO2) / M(NH4NO2);

n(NH4NO2) = 16 / 64,06 = 0,25моль.

Согласно уравнению реакции n(NH4NO2) :n(N2) = 1:1, т.е. n(NH4NO2) = n(N2) = 0,25 моль. Рассчитаем объем выделившегося азота:

V = n×Vm;

V(N2) = n (N2) ×Vm;

V(N2) = 0,25 × 22,4 = 5,6л.

Ответ Объем азота равен 5,6 л.
ПРИМЕР 2
Задание Вычислите объем азота (нормальные условия), который может прореагировать с магнием массой 36 г.
Решение Запишем уравнение реакции химического взаимодействия магния с азотом:

4Mg + 3N2 = 2Mg2N3.

Найдем количество вещества магния, вступившего в реакцию (молярная масса равна 24 г/моль):

n = m / M;

n(Mg) = m(Mg) / M(Mg);

n(Mg) = 36 / 24 = 1,5 моль.

Согласно уравнению реакции

n(Mg) : n(N2) = 4:3;

n(N2) = 3/4×n(Mg);

n(N2) = 3/4×1,5 = 1,125моль.

Рассчитаем объем выделившегося азота:

V = n×Vm;

V(N2) = n (N2) ×Vm;

V(N2) = 1,125× 22,4 = 25,2л.

Ответ Объем азота равен 25,2 л.
Нужна помощь с
решением задач?
Более 500 авторов онлайн и готовы помочь тебе прямо сейчас! Цена от 20 рублей за задачу. Сейчас у нас проходит акция, мы дарим 100 руб на первый заказ.