Задание №19 — Химия и окружающая среда

Решение.

Для решения этой задачи нам необходимо сначала определить, сколько всего азота требуется для участка, а затем вычислить массу удобрения, в которой содержится такое количество азота.

Шаг 1. Вычислим общую массу азота, необходимую для участка.
По условию, на $1 \text{ м}^{2}$ требуется $8 \text{ г}$ азота. Площадь участка составляет $100 \text{ м}^{2}$.
$m(\text{N})_{\text{общ}} = 8 \text{ г/м}^{2} \cdot 100 \text{ м}^{2} = 800 \text{ г}$.

Шаг 2. Рассчитаем относительную молекулярную массу аммиачной селитры $M_{r}(\text{NH}_{4}\text{NO}_{3})$.
Используем значения относительных атомных масс из таблицы Менделеева: $A_{r}(\text{N}) = 14$, $A_{r}(\text{H}) = 1$, $A_{r}(\text{O}) = 16$.
В формуле $\text{NH}_{4}\text{NO}_{3}$ содержатся $2$ атома азота, $4$ атома водорода и $3$ атома кислорода.
$M_{r}(\text{NH}_{4}\text{NO}_{3}) = 2 \cdot 14 + 4 \cdot 1 + 3 \cdot 16 = 28 + 4 + 48 = 80$.

Шаг 3. Вычислим массовую долю азота в аммиачной селитре.
Массовая доля элемента ($w$) находится как отношение массы этого элемента в молекуле к молекулярной массе всего вещества:
$w(\text{N}) = \frac{2 \cdot A_{r}(\text{N})}{M_{r}(\text{NH}_{4}\text{NO}_{3})} = \frac{28}{80} = 0,35$ (или $35\%$).

Шаг 4. Вычислим необходимую массу аммиачной селитры.
Зная массу чистого азота и его долю в удобрении, найдем массу селитры в граммах:
$m(\text{удобрения}) = \frac{m(\text{N})_{\text{общ}}}{w(\text{N})} = \frac{800 \text{ г}}{0,35} \approx 2285,714... \text{ г}$.

Шаг 5. Переведем массу в килограммы и округлим.
В $1 \text{ кг}$ содержится $1000 \text{ г}$.
$m(\text{кг}) = \frac{2285,714...}{1000} \approx 2,2857... \text{ кг}$.
Округляем до десятых по правилам математики: так как в разряде сотых стоит цифра $8$, увеличиваем разряд десятых на единицу.
$2,2857... \approx 2,3 \text{ кг}$.

Ответ: 2,3

Источник: ФИПИ