Chào các em học sinh yêu quý của cô! Hôm nay, chúng ta sẽ cùng nhau tìm hiểu về một loại phân bón rất quan trọng trong nông nghiệp, đó là phân đạm, và xem loại nào cung cấp lượng nitơ nhiều nhất cho cây trồng nhé. Bài tập này nằm trong chương trình Hóa học lớp 8 của chúng ta.

Đầu tiên, cô xin phép được nhắc lại một chút về kiến thức cơ bản. Phân đạm là loại phân bón cung cấp nguyên tố nitơ (N) cho cây trồng. Nguyên tố nitơ rất cần thiết cho sự phát triển của cây, giúp cây xanh tốt, ra nhiều lá và tăng năng suất.

Cửa hàng có ba loại phân đạm như sau:
1. NH4NO3 (đạm 2 lá)
2. CO(NH2)2 (urê)
3. (NH4)2SO4 (đậm 1 lá)

Để biết loại phân nào có thành phần phần trăm nitơ theo khối lượng lớn nhất, chúng ta cần tính toán tỉ lệ phần trăm của nguyên tố nitơ trong mỗi loại phân này.

Để tính phần trăm khối lượng của một nguyên tố trong một hợp chất, chúng ta sẽ sử dụng công thức sau:

Phần trăm khối lượng nguyên tố = (Khối lượng mol của nguyên tố trong 1 phân tử hợp chất / Khối lượng mol của hợp chất) * 100%

Trong đó:
* Khối lượng mol của nguyên tố trong 1 phân tử hợp chất là tích của số nguyên tử của nguyên tố đó nhân với nguyên tử khối của nó.
* Khối lượng mol của hợp chất là tổng khối lượng mol của tất cả các nguyên tử trong phân tử hợp chất.

Chúng ta sẽ cần đến nguyên tử khối của các nguyên tố. Các em nhớ tra bảng tuần hoàn hoặc ghi nhớ các giá trị phổ biến sau nhé:
* N (Nitơ): 14
* H (Hiđro): 1
* C (Cacbon): 12
* O (Oxi): 16
* S (Lưu huỳnh): 32

Bây giờ, chúng ta sẽ đi vào tính toán chi tiết cho từng loại phân.

Bước 1: Tính phần trăm khối lượng nitơ trong phân đạm NH4NO3

* Công thức hóa học: NH4NO3
* Đầu tiên, chúng ta tính khối lượng mol của hợp chất NH4NO3:
M(NH4NO3) = M(N) + 4 M(H) + M(N) + 3 M(O)
M(NH4NO3) = 14 + 4 1 + 14 + 3 16
M(NH4NO3) = 14 + 4 + 14 + 48
M(NH4NO3) = 80 (g/mol)

* Tiếp theo, chúng ta xác định khối lượng của nguyên tố nitơ (N) trong 1 phân tử NH4NO3.
Trong NH4NO3 có 2 nguyên tử N.
Khối lượng N trong 1 phân tử NH4NO3 = 2 M(N) = 2 14 = 28 (g/mol)

* Cuối cùng, tính phần trăm khối lượng nitơ trong NH4NO3:
%N trong NH4NO3 = (Khối lượng N / Khối lượng NH4NO3) * 100%
%N trong NH4NO3 = (28 / 80) * 100%
%N trong NH4NO3 = 0.35 * 100%
%N trong NH4NO3 = 35%

Bước 2: Tính phần trăm khối lượng nitơ trong phân urê CO(NH2)2

* Công thức hóa học: CO(NH2)2. Để dễ tính toán, chúng ta có thể viết lại là CON2H4 hoặc CH4N2O. Cô sẽ viết là CO(NH2)2 để thấy rõ nguồn gốc nitơ.
* Tính khối lượng mol của hợp chất CO(NH2)2:
M(CO(NH2)2) = M(C) + M(O) + 2 (M(N) + 2 M(H))
M(CO(NH2)2) = 12 + 16 + 2 (14 + 2 1)
M(CO(NH2)2) = 12 + 16 + 2 * (14 + 2)
M(CO(NH2)2) = 12 + 16 + 2 * 16
M(CO(NH2)2) = 28 + 32
M(CO(NH2)2) = 60 (g/mol)

* Xác định khối lượng của nguyên tố nitơ (N) trong 1 phân tử CO(NH2)2.
Trong CO(NH2)2, có 2 nhóm NH2, mỗi nhóm có 1 nguyên tử N. Vậy tổng cộng có 2 nguyên tử N.
Khối lượng N trong 1 phân tử CO(NH2)2 = 2 M(N) = 2 14 = 28 (g/mol)

* Tính phần trăm khối lượng nitơ trong CO(NH2)2:
%N trong CO(NH2)2 = (Khối lượng N / Khối lượng CO(NH2)2) * 100%
%N trong CO(NH2)2 = (28 / 60) * 100%
%N trong CO(NH2)2 = 0.4666… * 100%
%N trong CO(NH2)2 xấp xỉ 46.7%

Bước 3: Tính phần trăm khối lượng nitơ trong phân đạm (NH4)2SO4

* Công thức hóa học: (NH4)2SO4
* Tính khối lượng mol của hợp chất (NH4)2SO4:
M((NH4)2SO4) = 2 (M(N) + 4 M(H)) + M(S) + 4 * M(O)
M((NH4)2SO4) = 2 (14 + 4 1) + 32 + 4 * 16
M((NH4)2SO4) = 2 * (14 + 4) + 32 + 64
M((NH4)2SO4) = 2 * 18 + 32 + 64
M((NH4)2SO4) = 36 + 32 + 64
M((NH4)2SO4) = 132 (g/mol)

* Xác định khối lượng của nguyên tố nitơ (N) trong 1 phân tử (NH4)2SO4.
Trong (NH4)2SO4, có 2 nhóm NH4, mỗi nhóm có 1 nguyên tử N. Vậy tổng cộng có 2 nguyên tử N.
Khối lượng N trong 1 phân tử (NH4)2SO4 = 2 M(N) = 2 14 = 28 (g/mol)

* Tính phần trăm khối lượng nitơ trong (NH4)2SO4:
%N trong (NH4)2SO4 = (Khối lượng N / Khối lượng (NH4)2SO4) * 100%
%N trong (NH4)2SO4 = (28 / 132) * 100%
%N trong (NH4)2SO4 = 0.2121… * 100%
%N trong (NH4)2SO4 xấp xỉ 21.2%

Bước 4: So sánh và kết luận

Sau khi tính toán, chúng ta có kết quả phần trăm khối lượng nitơ trong từng loại phân đạm như sau:
* %N trong NH4NO3 = 35%
* %N trong CO(NH2)2 xấp xỉ 46.7%
* %N trong (NH4)2SO4 xấp xỉ 21.2%

So sánh ba giá trị này, ta thấy:
46.7% > 35% > 21.2%

Vậy, phân đạm có thành phần phần trăm nitơ theo khối lượng lớn nhất là phân urê (CO(NH2)2).

Cô hy vọng qua bài tập này, các em đã nắm vững cách tính toán phần trăm khối lượng của một nguyên tố trong hợp chất hóa học và hiểu rõ hơn về vai trò của phân đạm. Nếu có bất kỳ câu hỏi nào, đừng ngần ngại hỏi cô nhé! Chúc các em học tốt!