Колбу объемом 8 л наполнили при нормальных условиях до краев аммиаком, а потом полностью залили водой.Определите массовую долю (в %) растворенного вещества в полученном растворе, считая, что в процессе заполнения водой колбы содержащееся в ней до этого вещество не улетучивалось

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения этой задачи воспользуемся законом Генри:

P = k * x,

где P - давление паров растворенного вещества,
k - коэффициент Генри,
x - мольная доля растворенного вещества.

Поскольку давление паров аммиака при нормальных условиях практически равно нулю, можем считать, что в объеме колбы 8 л содержится только аммиак.

Масса аммиака:
m = M * n,
где M - молярная масса аммиака (17 г/моль),
n - количество молей аммиака.

n = m / M.

Количество молей воды:
n_H2O = m_H2O / M_H2O.

Так как объем колбы остается неизменным, можем записать уравнение:

n + n_H2O = N,
где N - общее количество молей вещества в колбе.

Теперь найдем массовую долю растворенного вещества в полученном растворе:

x = m / (m + m_H2O).

Рассчитаем все необходимые значения:

n = m / M = 8000 г / 17 г/моль = 470,6 моль,
n_H2O = m_H2O / M_H2O = 8000 г / 18 г/моль = 444,4 моль.

N = n + n_H2O = 470,6 моль + 444,4 моль = 915 моль.

m = M n = 17 г/моль 470,6 моль = 7990,2 г,
m_H2O = M_H2O n_H2O = 18 г/моль 444,4 моль = 8000 г.

x = 7990,2 г / (7990,2 г + 8000 г) ≈ 0,4995.

Массовая доля растворенного аммиака в растворе составляет около 49,95%.