В какой массе нитрата алюминия содержится 2,8 мг атомов химического элемента азота
Для решения данной задачи нам нужно использовать понятия из химии, такие как атомные массы элементов, формулы и расчет массы соединений.
Пошаговое решение:
Определение атомной массы азота (N): Атомная масса азота (N) примерно равна 14 г/моль.
Определение количества моль азота: Мы знаем, что нам нужно найти массу нитрата алюминия, содержащую 2,8 мг атомов азота. Сначала преобразуем миллиграммы (мг) в граммы (г): \[ 2,8 \text{ мг} = 0,0028 \text{ г} \]
Теперь мы можем найти количество моль азота, используя формулу: \[ n = \frac{m}{M} \] где \(n\) — количество моль, \(m\) — масса, \(M\) — молярная масса.
Подставим значения: \[ n_{N} = \frac{0,0028 \text{ г}}{14 \text{ г/моль}} = 0,0002 \text{ моль} \]
Определение состава нитрата алюминия: Химическая формула нитрата алюминия — \(Al(NO_3)_3\). Из этой формулы видно, что в одной формуле содержится три атома азота.
Нахождение количества моль нитрата алюминия: Поскольку в одном моле нитрата алюминия содержится 3 моль азота, количество моль нитрата алюминия можно найти по следующей формуле: \[ n_{Al(NO_3)3} = \frac{n_{N}}{3} = \frac{0,0002 \text{ моль}}{3} \approx 0,0000667 \text{ моль} \]
Определение молярной массы нитрата алюминия: Для расчета молярной массы используем:
- Алюминий (Al) — 27 г/моль
- Азот (N) — 14 г/моль
- Кислород (O) — 16 г/моль (в составе 3 кислорода)
Тогда молярная масса нитрата алюминия: \[ M_{Al(NO_3)_3} = 27 + 3 \times (14 + 3 \times 16) = 27 + 3 \times (14 + 48) = 27 + 3 \times 62 = 27 + 186 = 213 \text{ г/моль} \]
Расчет массы нитрата алюминия: Теперь, используя количество моль нитрата алюминия, мы можем найти массу соединения: \[ m_{Al(NO_3)_3} = n_{Al(NO_3)3} \times M_{Al(NO_3)_3} = 0,0000667 \text{ моль} \times 213 \text{ г/моль} \approx 0,0142 \text{ г} \] Преобразуем в миллиграммы: \[ 0,0142 \text{ г} = 14,2 \text{ мг} \]
Ответ:
В массе нитрата алюминия содержится примерно 14,2 мг.
