Oblicz zawartość procentową każdego z dwóch izotopów , w naturalnym azocie o gęstości 1,2504 g* (w warunkach normalnych)
" Life is not a problem to be solved but a reality to be experienced! "
© Copyright 2013 - 2024 KUDO.TIPS - All rights reserved.
1,2504g -- 1dm3
X g --- 22,4dm3 (czyli jeden mol)
X= 28,00896 g/mol dla N2, czyli dla N 14,00448
M=X*m1+Y*m2
X+Y=1
M=X*m1+(1-X)*m2
14,00448=X*14+(1-X)*15
X=0,99552, czyli zawartosc 14N wynosi 99,552% a 15N wynosi 0,448%
1 mol gazu (a więc także N₂) w warunkach normalnych zajmuje objętość 22,4 dm³, co można wyliczyć ze wzoru Clapeyrona: pV/T = nR.
1 mol azotu waży więc 1,2504 g/dm³ * 22,4 dm³ = 28,00896 g
Jeśli oznaczymy przez x zawartość izotopu N¹⁴, a przez y N¹⁵ i przyjmując, że masy protonu i neutronu są jednakowe (bo N¹⁵ ma 7 protonów i 8 neutronów, czyli o 1 neutron więcej niż N¹⁴), to masa 2 atomów N¹⁴ wyniesie 28x, a N¹⁵ -> 30y.
Otrzymamy równania:
x + y = 1
28x + 30y = 28,00896
28x + 30(1 - x) = 28,00896
x = 0,99552 = 99,552% N¹⁴
y = 0,00448 = 0,448% N¹⁵