Задание №19 — Химия и окружающая среда

Решение.

Для решения задачи нам необходимо последовательно рассчитать общую потребность в азоте для всего участка, а затем определить массу удобрения, которая содержит такое количество азота.

Шаг 1. Рассчитаем общую массу азота, необходимую для участка.
По условию, на $1$ м² требуется $4$ г азота. Площадь участка составляет $50$ м². Найдём общую массу азота ($m_{N}$):
$m_{N} = 4 \text{ г/м}^{2} \cdot 50 \text{ м}^{2} = 200 \text{ г}$.

Шаг 2. Вычислим относительную молекулярную массу кальциевой селитры $Ca(NO_{3})_{2}$.
Используя значения относительных атомных масс из периодической таблицы ($Ar(Ca) = 40$, $Ar(N) = 14$, $Ar(O) = 16$):
$Mr(Ca(NO_{3})_{2}) = 40 + (14 + 16 \cdot 3) \cdot 2 = 40 + (14 + 48) \cdot 2 = 40 + 62 \cdot 2 = 40 + 124 = 164$.

Шаг 3. Определим массовую долю азота в удобрении.
В одной молекуле $Ca(NO_{3})_{2}$ содержится два атома азота. Массовая доля азота ($w_{N}$) вычисляется по формуле:
$w_{N} = \frac{2 \cdot Ar(N)}{Mr(Ca(NO_{3})_{2})} = \frac{2 \cdot 14}{164} = \frac{28}{164} \approx 0,17073$.

Шаг 4. Рассчитаем массу кальциевой селитры.
Зная массу чистого азота и его долю в веществе, найдём массу удобрения ($m_{удобр}$):
$m_{удобр} = \frac{m_{N}}{w_{N}} = \frac{200 \text{ г}}{0,17073} \approx 1171,4 \text{ г}$.

Шаг 5. Переведём массу в килограммы и округлим.
В одном килограмме $1000$ граммов:
$1171,4 \text{ г} : 1000 = 1,1714 \text{ кг}$.
Округляем до десятых согласно условию задачи: $1,2 \text{ кг}$.

Ответ: 1,2

Источник: ФИПИ