Номер 6, страница 34 - гдз по химии 8 класс учебник Шиманович, Красицкий

6. Чему равна массовая доля азотной кислоты в смеси, содержащей 12 моль воды и 5 моль азотной кислоты?

Дано

Количество вещества воды, $n(H_2O) = 12$ моль

Количество вещества азотной кислоты, $n(HNO_3) = 5$ моль

Найти:

Массовую долю азотной кислоты, $\omega(HNO_3)$

Решение

Массовая доля вещества в растворе (смеси) определяется как отношение массы этого вещества к общей массе раствора. Формула для расчета массовой доли:

$\omega(вещества) = \frac{m(вещества)}{m(смеси)}$

В данном случае, массовая доля азотной кислоты будет равна:

$\omega(HNO_3) = \frac{m(HNO_3)}{m(смеси)}$

Общая масса смеси равна сумме масс ее компонентов: воды и азотной кислоты.

$m(смеси) = m(H_2O) + m(HNO_3)$

Чтобы найти массы компонентов, воспользуемся формулой $m = n \cdot M$, где $n$ — количество вещества (в молях), а $M$ — молярная масса (в г/моль).

1. Найдем молярные массы воды ($H_2O$) и азотной кислоты ($HNO_3$), используя периодическую таблицу химических элементов.

Молярная масса воды:

$M(H_2O) = 2 \cdot M(H) + M(O) = 2 \cdot 1 + 16 = 18$ г/моль

Молярная масса азотной кислоты:

$M(HNO_3) = M(H) + M(N) + 3 \cdot M(O) = 1 + 14 + 3 \cdot 16 = 1 + 14 + 48 = 63$ г/моль

2. Рассчитаем массы воды и азотной кислоты в смеси.

Масса воды:

$m(H_2O) = n(H_2O) \cdot M(H_2O) = 12 \text{ моль} \cdot 18 \text{ г/моль} = 216$ г

Масса азотной кислоты:

$m(HNO_3) = n(HNO_3) \cdot M(HNO_3) = 5 \text{ моль} \cdot 63 \text{ г/моль} = 315$ г

3. Найдем общую массу смеси.

$m(смеси) = m(H_2O) + m(HNO_3) = 216 \text{ г} + 315 \text{ г} = 531$ г

4. Рассчитаем массовую долю азотной кислоты.

$\omega(HNO_3) = \frac{m(HNO_3)}{m(смеси)} = \frac{315 \text{ г}}{531 \text{ г}} \approx 0.5932$

Для выражения результата в процентах, умножим полученное значение на 100%.

$\omega(HNO_3) \approx 0.5932 \cdot 100\% \approx 59.32\%$

Округлим до десятых долей процента.

Ответ: массовая доля азотной кислоты в смеси равна 59,3%.