Формула соединения азота с водородом по плотности паров
Образец соединения азота с водородом, плотность паров которого по водороду равна 16, содержит 1,806 · 10²³ атомов азота и 3,612 · 10²³ атомов водорода. Какова молекулярная формула данного соединения?
Дано
`D_(H_2)(N_xH_y) = 16`
`N(N) = 1.806*10^23 text{ атомов}`
`N(H) = 3.612*10^23 text{ атомов}`
Найти
`N_xH_y = text{ ?}`
Решение
Найдём количества вещества атомов азота и водорода:
`n(N) = (N(N))/(N_A) = (1.806*10^23)/(6.022*10^23) = 0.3 text{ моль}`
`n(H) = (N(H))/(N_A) = (3.612*10^23)/(6.022*10^23) = 0.6 text{ моль}`
Найдём соотношение атомов азота и водорода в соединении:
`x : y = n(N) : n(H) = 0.3 : 0.6 = 1 : 2`
Простейшая формула соединения:
`NH_2`
Найдём молярную массу соединения по относительной плотности по водороду:
`M(N_xH_y) = D_(H_2)(N_xH_y)*M(H_2) = 16*2 = 32 text{ г/моль}`
Найдём молярную массу простейшей формулы:
`M(NH_2) = 14 + 2*1 = 16 text{ г/моль}`
Определим, сколько раз простейшая формула содержится в молекуле:
`n = (M(N_xH_y))/(M(NH_2)) = 32/16 = 2`
Следовательно, молекулярная формула соединения:
`N_2H_4`
Ответ
`N_2H_4`