34g standardállapotú NH3 gázt mekkora térfogatú vízben oldottuk, ha tudjuk, hogy a keletkezett oldat 15%-os? Mekkora térfogatú az ammóniagáz az oldás előtt?

A feladat megoldásához először a következőket kell tennünk:

Számítsuk ki, hogy a 34g NH3 gáz hány mol.

Számítsuk ki a keletkezett oldatban lévő NH3 mennyiségét.

Számítsuk ki a keletkezett oldat térfogatát.

Számítsuk ki az eredeti NH3 gáz térfogatát.

Íme a részletes megoldás:

A moláris tömeg (molar mass) az NH3-nek 17,03 g/mol. Ez azt jelenti, hogy 34g NH3 gáz (standard állapotban) hány mol.

mol = m / M = 34g / 17,03 g/mol = 1,995 mol

Tehát a 34g NH3 gáz 1,995 mol NH3-nek felel meg.

Tudjuk, hogy a keletkezett oldat 15%-os, ami azt jelenti, hogy 100g oldatban 15g NH3 van.

Ha az oldatban 100g-ban 15g NH3 van, akkor az oldatban lévő NH3 mennyisége:

1 mol NH3 = 17,03g NH3

15g NH3 = 15/17,03 mol NH3

Vagyis a keletkezett oldatban lévő NH3 mennyisége:

n(NH3) = 15/17,03 mol = 0,881 mol

Az oldat térfogatának meghatározásához először számolnunk kell az oldatban lévő víz mennyiségével, majd ezt követően számíthatjuk az oldat térfogatát.

Az oldatban lévő víz mennyisége:

m(víz) = m(összes) - m(NH3) = 100g - 15g = 85g

Az oldat sűrűsége 1 g/cm^3, vagyis 85g víz térfogata:

V(víz) = m(víz) / ρ(víz) = 85cm^3

Az oldatban lévő NH3 térfogata a következő lesz:

V(NH3) = n(NH3) * Vm(NH3)

Ahol Vm(NH3) az NH3 molar térfogata normál állapotban (22,4 l/mol)

V(NH3) = 0,881 mol * 22,4 l/mol = 19,7 l

Tehát az oldat térfogata:

V(összes) = V(víz) + V(NH3) = 85 cm^3 + 19,7 l = 20,6 l

Az eredeti NH3 gáz térfogatát a következőképpen számíthatjuk:

V(NH3) = n(NH3) * Vm(NH3)

Ahol n(NH3) = 1,995 mol, és Vm(NH3) az NH3

Először az ammónia tömegét át kell váltani anyagmennyiségre a moláris tömeg segítségével (n=m/M, ahol M=17 g/mol). Ezután az ammónia kezdeti térfogatát már ki is tudod számolni V=Vm×n képlettel (standard állapotban Vm=24,5 dm³/mol).

Vegyük a hozzáadott víz tömegét X grammnak, ekkor a keletkezett oldat tömege 34+X gramm lesz, amiben 34 gramm az oldott anyag. Így már fel tudunk írni egy egyenletet a tömeg%-os összetételre (már amennyiben a 15% alatt tömegszázalékot kell érteni, mert ebben a feladat szövege nem egyértelmű): tömeg%=[m(oldott anyag)/m(oldat)]×100. Azaz behelyettesítve: 15=[34/(34+x)]×100 Ha X-re megoldod az egyenletet, akkor a víz tömegét fogod megkapni, és ha a feladat szövege nem ír mást, akkor a víz sűrűségét vehetjük 1 g/cm³-nek. Így a kapott tömeg egyben a víz térfogata is cm³-ben (V=m/ró képlet alapján).

#1: Nem az oldat térfogata volt a kérdés, hanem a víz térfogata. De egyébként is ha gázt oldasz fel folyadékban, akkor a térfogatok nem összeadódnak, hanem igazából elhagyagolható lesz a térfogat változás és a keletkezett oldat térfogata meg fog egyezni a víz térfogatával.

Azt meg végképp nem értem, hogy miért vetted 100 grammnak az oldat tömegét. Nem adhatsz meg tetszőleges adatot, mert meg van adva mennyiségi adat (34 gramm) és ráadásul a kérdés is egy mennyiségi adat (térfogat). Szóval innentől hibás a levezetésed: "Ha az oldatban 100g-ban 15g NH3 van, akkor az oldatban lévő NH3 mennyisége:"

Illetve, nem is normál állapotban vagyunk, hanem standard állapotban, ahol Vm=24,5 dm³/mol.