Номер 1132, страница 178 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

1132. Рассчитайте химическое количество ионов в растворе, содержащем сульфат аммония массой 124 г.

Дано:

Масса сульфата аммония $m((NH_4)_2SO_4) = 124$ г

$m((NH_4)_2SO_4) = 0.124$ кг

Найти:

$n_{ионов}$ - ?

Решение:

1. Запишем формулу сульфата аммония: $(NH_4)_2SO_4$.

2. Рассчитаем молярную массу сульфата аммония, используя относительные атомные массы элементов из периодической таблицы Д. И. Менделеева: $A_r(N) = 14$, $A_r(H) = 1$, $A_r(S) = 32$, $A_r(O) = 16$.

$M((NH_4)_2SO_4) = 2 \times (A_r(N) + 4 \times A_r(H)) + A_r(S) + 4 \times A_r(O) = 2 \times (14 + 4 \times 1) + 32 + 4 \times 16 = 2 \times 18 + 32 + 64 = 36 + 32 + 64 = 132$ г/моль.

3. Найдем химическое количество (число моль) сульфата аммония в растворе по формуле $n = m/M$:

$n((NH_4)_2SO_4) = \frac{m((NH_4)_2SO_4)}{M((NH_4)_2SO_4)} = \frac{124 \text{ г}}{132 \text{ г/моль}} \approx 0.9394$ моль.

4. Сульфат аммония является сильным электролитом и в водном растворе полностью диссоциирует на ионы. Запишем уравнение диссоциации:

$(NH_4)_2SO_4 \rightarrow 2NH_4^+ + SO_4^{2-}$

5. Из уравнения диссоциации следует, что из 1 моль сульфата аммония образуется 2 моль катионов аммония ($NH_4^+$) и 1 моль сульфат-анионов ($SO_4^{2-}$). Таким образом, из одной формульной единицы соли образуется $2+1=3$ иона.

Следовательно, общее химическое количество ионов в 3 раза больше химического количества растворенной соли:

$n_{ионов} = n(NH_4^+) + n(SO_4^{2-}) = 2 \times n((NH_4)_2SO_4) + 1 \times n((NH_4)_2SO_4) = 3 \times n((NH_4)_2SO_4)$

6. Рассчитаем общее химическое количество ионов:

$n_{ионов} = 3 \times 0.9394 \text{ моль} \approx 2.8182$ моль.

Округлим результат до трех значащих цифр, как в исходных данных (124 г).

$n_{ионов} \approx 2.82$ моль.

Ответ: химическое количество ионов в растворе составляет $2.82$ моль.