В составе смеси NaNO3 и NH4NO3 содержится 28,83% азота. Определит массовую доли натрия в смеси.

Дано:

смесь (NaNO3, NH4NO3)

ω (N) = 28,83%

Найти:

ω (Na) - ?

Решение:

1) Найти количество вещества N в NaNO3 и NH4NO3:

Принять количество вещества NaNO3 за Х моль, а количество вещества NH4NO3 за Y моль. Тогда

n (N в NaNO3) = x моль (т. к. 1 атом азота);

n (N в NH4NO3) = 2y моль (т. к. 2 атома азота);

2) Найти массу вещества NaNO3 и NH4NO3, а также массу N в NaNO3 и NH4NO3:

m (NaNO3) = n (NaNO3) * Mr (NaNO3) = х * 85 = 85 х г;

m (NH4NO3) = n (NH4NO3) * Mr (NH4NO3) = у * 80 = 80 у г;

m (N в NaNO3) = n (N в NaNO3) * Mr (N) = х * 14 = 14 х г;

m (N в NH4NO3) = n (N в NH4NO3) * Mr (N) * 2 = у * 14 * 2 = 28 у г;

3) Составить и решить уравнение на основе формулы нахождения массовой доли N:

ω (N) = (m (N в NaNO3) + m (N в NH4NO3)) * 100% / (m (NaNO3) + m (NH4NO3));

28,83% = (14 х + 28 у) * 100% / (85 х + 80 у);

0,2883 = (14 х + 28 у) / (85 х + 80 у);

0,2883 * (85 х + 80 у) = 14 х + 28 у;

24,5055 х + 23,064 у = 14 х + 28 у;

24,5055 х - 14 х = 28 у - 23,064 у;

10,5055x = 4,936y;

y = 2,128x;

Это говорит об соотношении NaNO3 и NH4NO3 как 1:2,128;

4) Найти количество вещества NaNO3 и NH4NO3, а также Na в NaNO3:

Допустим, что количество вещества NaNO3 1 моль. Тогда

n (NaNO3) = x = 1 моль;

n (NH4NO3) = y = 2,128 моль;

n (Nа в NaNO3) = n (NaNO3) = 1 моль;

5) Найти массу вещества NaNO3 и NH4NO3, а также Na в NaNO3:

m (NaNO3) = n (NaNO3) * Mr (NaNO3) = 1 * 85 = 85 г;

m (NH4NO3) = n (NH4NO3) * Mr (NH4NO3) = 2,128 * 80 = 170,24 г;

m (Nа в NaNO3) = n (Nа в NaNO3) * Mr (Na) = 1 * 23 = 23 г;

6) Найти массовую долю Nа в смеси:

ω (Na) = m (Na в NaNO3) * 100% / (m (NaNO3) + m (NH4NO3)) = 23 * 100% / (85 + 170,24) = 9,01%.

Ответ: Массовая доля Nа в смеси составляет 9,01%.