дано:
1. Объем ацетилена (C2H2), V1 = 4,48 дм3.
2. Объем водорода (H2), V2 = 3,36 дм3.
найти:
1. Количество (моль) газов в смеси.
2. Объемные доли газов в смеси.
3. Массу смеси.
4. Молярную массу смеси.
5. Относительную плотность смеси по гелию.
решение:
1. Определим количество молей газов в смеси, используя уравнение: n = V / Vm, где Vm = 22,4 л/моль при н.у.
- Для ацетилена:
n(C2H2) = V1 / Vm = 4,48 дм3 / 22,4 дм3/моль ≈ 0,200 моль.
- Для водорода:
n(H2) = V2 / Vm = 3,36 дм3 / 22,4 дм3/моль ≈ 0,150 моль.
2. Рассчитаем объемные доли газов:
- Общий объем смеси:
Vtotal = V1 + V2 = 4,48 дм3 + 3,36 дм3 = 7,84 дм3.
- Объемная доля ацетилена:
φ(C2H2) = V1 / Vtotal = 4,48 дм3 / 7,84 дм3 ≈ 0,571.
- Объемная доля водорода:
φ(H2) = V2 / Vtotal = 3,36 дм3 / 7,84 дм3 ≈ 0,429.
3. Рассчитаем массу смеси:
- Молярные массы:
M(C2H2) = 12*2 + 1*2 = 26 г/моль.
M(H2) = 1*2 = 2 г/моль.
- Масса ацетилена:
m(C2H2) = n(C2H2) * M(C2H2) = 0,200 моль * 26 г/моль = 5,2 г.
- Масса водорода:
m(H2) = n(H2) * M(H2) = 0,150 моль * 2 г/моль = 0,3 г.
- Общая масса смеси:
m(total) = m(C2H2) + m(H2) = 5,2 г + 0,3 г = 5,5 г.
4. Рассчитаем молярную массу смеси:
- Общая количество молей в смеси:
n(total) = n(C2H2) + n(H2) = 0,200 моль + 0,150 моль = 0,350 моль.
- Молярная масса смеси:
M(mixture) = m(total) / n(total) = 5,5 г / 0,350 моль ≈ 15,71 г/моль.
5. Рассчитаем относительную плотность смеси по гелию (M(He) = 4 г/моль):
- Относительная плотность:
D = M(mixture) / M(He) = 15,71 г/моль / 4 г/моль ≈ 3,93.
ответ:
1. Количество газа в смеси: n(C2H2) ≈ 0,200 моль; n(H2) ≈ 0,150 моль.
2. Объемные доли: φ(C2H2) ≈ 0,571; φ(H2) ≈ 0,429.
3. Масса смеси: 5,5 г.
4. Молярная масса смеси: ≈ 15,71 г/моль.
5. Относительная плотность смеси по гелию: ≈ 3,93.