Задача 5.5.25формула соединения
Условие
Найдите формулу соединения азота с кислородом, если 1 г его в газообразном состоянии в объёме 1 л создаёт при температуре 17 °C давление 0,314 атм.
▶Посмотреть решениеСкрыть решение
Решение
Идея
Из \(PV=\dfrac mM RT\) находим молярную массу, а по ней подбираем формулу
\(\mathrm{N}_x\mathrm{O}_y\).
\[ M = \frac{mRT}{PV}
= \frac{10^{-3}\cdot8{,}31\cdot290}{0{,}314\cdot1{,}013\cdot10^{5}\cdot10^{-3}}
= \frac{2{,}41}{31{,}8}\ \frac{\text{кг}}{\text{моль}}, \]
\[ M \approx 0{,}0758\ \frac{\text{кг}}{\text{моль}} = 76\ \frac{\text{г}}{\text{моль}}. \]
Подбор. \(14x+16y=76\): при \(x=2,\ y=3\) получаем \(28+48=76\) ✓.
\[ \boxed{\mathrm{N_2O_3}} \]Проверка.
Другие варианты: \(x=1\) даёт \(16y=62\) — не целое ✓ отпадает; \(x=3\) даёт
\(16y=34\) — тоже ✓ отпадает.
Для сравнения: NO — 30, NO₂ — 46, N₂O — 44, N₂O₄ — 92, N₂O₅ — 108 ✓; из известных оксидов
азота ровно 76 у N₂O₃ ✓.
Размерность и порядок ✓: 0,0132 моль вещества в литре при 0,3 атм — разумно.
Ответ \(\mathrm{N_2O_3}\).