Химия
8 класс
Вопрос
Продуктами термического разложения неизвестного вещества являются вода и нерастворимый в ней газ (простое вещество). Установить формулу вещества, если при охлаждении продуктов разложения от 273 до 0∘C давление в бомбе уменьшилось в 6 раз, а после откачки газа масса содержимого бомбы уменьшилась на 56,25 %.
Ответ
Обозначим давление в бомбе при температуре 273∘C через P1, при 0∘C - через P2, количество молей при этих температурах соответственно через n1 и n2.
Воспользовавшись уравнением Менделеева - Клапейрона
PV=nRT,
рассчитаем отношение молей в бомбе до и после конденсации паров воды:
P1VP2V=n1RT1n2RT2 или P1P2=n1⋅546n2⋅273=6
Откуда n1n2=3 , т. е. количество молей при температуре 273∘C было в три раза больше, чем при 0∘C. Следовательно, отношение молей образовавшегося газа и водяного пара равно 1:2.
Рассчитаем массу моля исходного вещества. Предположим, что из 1 моль вещества образуется 2 моль воды. Тогда:
36 г воды составляет 56,25 %
x г воды составляет 100 %
x=64 г.
Следовательно, масса моля вещества равна 64 г, из них при разложении на долю воды приходится 36 г. Отсюда масса моля неизвестного простого газа равна 28 г (64−36), что соответствует массе моля азота.
Формула неизвестного вещества N2H4O2 или NH4NO2, т. е. искомое вещество - нитрит аммония. При его разложении образуются азот и вода:
NH4NO2=N2+2H2O