Dane:

$m_{\text{proˊbki}}=1g$  

$V_{H_{2}S{O}_4}=100c{m}^3$  

$C_{m{H}_{2}S{O}_4}=0,1\frac{\text{mol}}{{\text{dm}}^3}$  

$V_{NaOH}=20c{m}^3$  

$C_{mNaOH}=0,1\frac{\text{mol}}{{\text{dm}}^3}$  

Szukane:

$\%N=?$  

Rozwiązanie:

Wiemy, że do pochłonięcia powstałego amoniaku użyto 100 cm³ = 0,1 dm³ 0,1-molowego kwasu siarkowego(VI). Znając objętość oraz stężenie molowe roztworu kwasu obliczamy początkową liczbę jego moli:

$n_{H_{2}S{O}_4}=0,1d{m}^3\cdot 0,1\frac{\text{mol}}{{\text{dm}}^2}=0,01mol$  

Nadmiar kwasu przereagował zgodnie z reakcją:

$H_{2}S{O}_4+2NaOH\to N{a}_{2}S{O}_4+2H_{2}O$

Obliczamy liczbę moli zasady, która brała udział w reakcji:

$n_{NaOH}=0,02d{m}^3\cdot 0,1\frac{\text{mol}}{{\text{dm}}^3}=0,002mol$  

Zgodnie z równaniem reakcji liczba moli nadmiarowego kwasu siarkowego wynosi dwa razy mniej niż liczba moli zasady:

$n_{H_{2}S{O}_4}=0,001mol$  

Liczba moli kwasu, która przereagowała wynosi zatem

$n_{H_{2}S{O}_4\text{nadmiar}}=0,01mol-0,001mol=0,009mol$  

$H_{2}S{O}_4+2N{H}_3\to {\left(N{H}_4\right)}_{2}S{O}_4$  

Z równania reakcji widzimy, że 1 mol kwasu reaguje z 2 molami amoniaku, obliczamy ile moli amoniaku przereagowało z 0,009 molami kwasu:

$n_{N{H}_3}=2\cdot 0,009mol=0,018mol$  

Liczba moli atomów azotu w amoniaku jest taka sama jak w wodorosiarczanu amonu, możemy zapisać:

$n_{N{H}_3}=n_{N{H}_{4}HS{O}_4=n_N}$  

$n_N=0,018mol$  

Masa azotu w próbce:

$m_N=0,018mol\cdot 14\frac{g}{\text{mol}}=0,252g$  

Zawartość procentowa azotu w próbce wynosi:

$\%N=\frac{0,252g}{1g}\cdot 100\%=25,2\%$