Дано:
Масса латуни = 10 г
Объем выделившегося водорода = 1.3 л
Температура = 18°C = 291K (примерно)
Давление = 90000 Па = 0.89 атм
Найти:
Процентный состав сплава (содержание меди и цинка)
Решение с расчетом:
Используя уравнение состояния идеального газа, найдем количество молей водорода:
n = (P * V) / (R * T),
где n - количество молей газа, P - давление, V - объем газа, R - универсальная газовая постоянная, T - температура
R = 0.0821 л*атм/(моль*К) (универсальная газовая постоянная)
n = (0.89 * 1.3) / (0.0821 * 291) ≈ 0.052 моль
Из уравнения реакции получения водорода из латуни известно, что на каждый моль цинка образуется 1 моль водорода.
Следовательно, количество молей цинка равно количеству молей водорода:
n(Zn) = 0.052 моль
Молярная масса Cu = 63.55 г/моль (молярная масса меди)
Масса меди = (масса латуни - количество молей цинка * молярная масса цинка):
Масса меди = 10 - 0.052 * 65.38 = 6.34 г
Молярная масса Zn = 65.38 г/моль (молярная масса цинка)
Масса цинка = (масса латуни - масса меди):
Масса цинка = 10 - 6.34 = 3.66 г
Процентный состав меди:
%Cu = (масса меди / масса латуни) * 100%
%Cu = (6.34 / 10) * 100% = 63.4%
Процентный состав цинка:
%Zn = (масса цинка / масса латуни) * 100%
%Zn = (3.66 / 10) * 100% = 36.6%
Ответ:
Процентный состав сплава: медь - 63.4%, цинк - 36.6%