Kpl.3.2

3.8
$NH_3$
$CO_2$
$Cl_2$
$H_2$
$CO_2$
$O_2$
$H_2$

3.10
$m\left(CO\left(NH_2\right)_2\right)=30kg=30\cdot10^3g$
$M\left(CO\left(NH_2\right)_2\right)=60{,}062\ \frac{g}{mol}$
$V_m=22{,}41\ \frac{dm^3}{mol}$
$V\left(NH_3\right)=?$

$n\left(CO\left(NH_2\right)_2\right)=\frac{m}{M}=\frac{30\cdot10^3\ g}{60{,}062\ \frac{g}{mol}}=499{,}5\ mol$
$\frac{n\left(NH_3\right)}{n\left(CO\left(NH_2\right)_2\right)}=\frac{2}{1}$ , joten

$n\left(NH_3\right)=2\cdot499{,}5\ mol=999{,}0\ mol$

$V\left(NH_3\right)=nV_m=999{,}0\ mol\cdot22{,}41\ \frac{dm^3}{mol}=22\ 390\ dm^3\approx22\ 000\ dm^3=22\ m^3$
3.12
$m\left(Aine\ x\right)=1{,}00g$
$V\left(H_2\right)=0{,}934\ l=0{,}934\ dm^3$
$V_m=22{,}41\ \frac{dm^3}{mol}$
$Aine\ x=?$

$x\left(s\right)+2HCl\left(aq\right)\rightarrow xCl_2\left(aq\right)+H_2\left(g\right)$

$n\left(H_2\right)=\frac{V\left(H_2\right)}{V_m}=\frac{0{,}934\ dm^3}{22{,}41\ \frac{dm^3}{mol}}=0{,}41678\ mol$
$\frac{n\left(x\right)}{n\left(H_2\right)}=\frac{1}{1}\ \Leftrightarrow\ n\left(x\right)=1\cdot0{,}41678\ mol$

$n=\frac{m}{M}$ , josta

$M\left(x\right)=\frac{m}{n}=\frac{1{,}00\ g}{0{,}041678\ mol}=23{,}993\ \frac{g}{mol}$

Kaavasta $xCl_2$ voidaan päätellä, että kysytty metalli muodostaaa ionin $x^{2+}$ , joten se voisi olla jokin toisen pääryhmän metalleista, Taulukkokirjan mukaan M(Mg)=24,31 g/mol, joten se on lähimpänä ratkaisua moolimasassaa. Mettalli oli siis magnesiumia.

3.13
a)

$2NaN_3\rightarrow3N_2\left(g\right)+2Na\left(l\right)$

b)
$p=120\cdot10^3Pa$
$T=40{,}0°C=313{,}15K$
$m\left(NaN_3\right)=120g$

$M\left(NaN_3\right)=65{,}02\ \frac{g}{mol}$

$R=8{,}31451\frac{Pa\cdot m^3}{mol\cdot K}$

$V\left(N_2\right)=?$

$n\left(NaN_3\right)=\frac{m}{M}=\frac{120g}{65{,}02\ \frac{g}{mol}}=1{,}8456\ mol$

$\frac{n\left(N_2\right)}{n\left(NaN_3\right)}=\frac{3}{2}\rightarrow n\left(N_2\right)=\frac{3}{2}\cdot n\left(NaN_3\right)=\frac{3}{2}\cdot1{,}8456\ mol=2{,}7684\ mol$

$pV=nRT{,}\ josta\ V=\frac{vRT}{p}$

$V\left(N_2\right)=\frac{2{,}7684\ mol\cdot8{,}31451\ \frac{Pa\cdot m^3}{mol\cdot\ K}\cdot313{,}15K}{120\cdot10^3Pa}=0{,}060067\ m^3\approx60{,}1\ dm^3$

Typpi kaasun tilavuus olisi suurempi, sillä normaali paine on pienempi (noin 101 kPa) kui 120 kPa. Kun paine pienenee, kaasun tilavuus kasvaa vakiolämpötilassa.

3.15