Задание №18 — Первоначальные химические понятия

Решение.

Для решения задачи нам необходимо найти массовую долю азота в химическом соединении. Воспользуемся формулой для расчёта массовой доли элемента в веществе: $w(E) = \frac{n \cdot Ar(E)}{Mr(вещества)} \cdot 100\%$, где $n$ — число атомов данного элемента в молекуле.

Шаг 1. Определение относительных атомных масс элементов.
По таблице Д. И. Менделеева найдём значения относительных атомных масс элементов, входящих в состав гидрофосфата аммония $(NH_{4})_{2}HPO_{4}$:
$Ar(N) = 14$
$Ar(H) = 1$
$Ar(P) = 31$
$Ar(O) = 16$

Шаг 2. Вычисление относительной молекулярной массы вещества.
Рассчитаем относительную молекулярную массу гидрофосфата аммония $(NH_{4})_{2}HPO_{4}$:
$Mr((NH_{4})_{2}HPO_{4}) = 2 \cdot (Ar(N) + 4 \cdot Ar(H)) + Ar(H) + Ar(P) + 4 \cdot Ar(O)$
$Mr((NH_{4})_{2}HPO_{4}) = 2 \cdot (14 + 4 \cdot 1) + 1 + 31 + 4 \cdot 16$
$Mr((NH_{4})_{2}HPO_{4}) = 2 \cdot 18 + 1 + 31 + 64 = 36 + 96 = 132$

Шаг 3. Вычисление массовой доли азота.
В формуле $(NH_{4})_{2}HPO_{4}$ содержится 2 атома азота (так как индекс 2 стоит за скобкой группы $NH_{4}$).
Вычислим массовую долю азота $w(N)$:
$w(N) = \frac{2 \cdot Ar(N)}{Mr((NH_{4})_{2}HPO_{4})} \cdot 100\%$
$w(N) = \frac{2 \cdot 14}{132} \cdot 100\%$
$w(N) = \frac{28}{132} \cdot 100\% \approx 21,2121...\%$

Шаг 4. Округление результата.
По условию задачи результат необходимо записать с точностью до целых. Округляем $21,21...$ до ближайшего целого числа, получаем $21$.

Ответ: 21 %

Источник: ФИПИ