Для определения массовой доли аммиака в растворе необходимо рассчитать массу аммиака и массу полученного раствора.
- Определение массы аммиака:
Аммиак ((NH_3)) при нормальных условиях (н.у.: (T = 273.15 \, K), (P = 1 \, atm)) является газом. Объем одного моля газа при н.у. составляет 22.4 литра.
Дано: объем аммиака (V = 448 \, L).
Определим количество вещества аммиака ((n)):
[ n = \frac{V}{V_m} = \frac{448 \, L}{22.4 \, L/mol} = 20 \, mol. ]
Молярная масса аммиака ((M_{NH_3})) равна:
[ M_{NH_3} = 14.01 \, g/mol \, (N) + 3 \times 1.01 \, g/mol \, (H) = 17.03 \, g/mol. ]
Определим массу аммиака ((m_{NH_3})):
[ m_{NH3} = n \times M{NH_3} = 20 \, mol \times 17.03 \, g/mol = 340.6 \, g. ]
- Определение массы воды:
Дано: объем воды (V_{\text{воды}} = 4.48 \, L).
Плотность воды при нормальных условиях примерно равна (1 \, g/mL) или (1000 \, g/L).
Масса воды ((m_{\text{воды}})):
[ m{\text{воды}} = V{\text{воды}} \times \text{плотность воды} = 4.48 \, L \times 1000 \, g/L = 4480 \, g. ]
- Определение массы раствора:
Масса раствора ((m_{\text{раствора}})) равна сумме масс аммиака и воды:
[ m{\text{раствора}} = m{NH3} + m{\text{воды}} = 340.6 \, g + 4480 \, g = 4820.6 \, g. ]
- Определение массовой доли аммиака:
Массовая доля аммиака ((w_{NH_3})) определяется как отношение массы аммиака к массе раствора, выраженное в процентах:
[ w_{NH3} = \left(\frac{m{NH3}}{m{\text{раствора}}}\right) \times 100\% = \left(\frac{340.6 \, g}{4820.6 \, g}\right) \times 100\% \approx 7.07\%. ]
Таким образом, массовая доля аммиака в полученном растворе составляет примерно 7.07%.