дано:
1. Масса пропина (C3H6), m1 = 4 г.
2. Масса метана (CH4), m2 = 4,8 г.
найти:
1. Количество (моль) газов в смеси.
2. Объемы газов при нормальных условиях.
3. Объемные доли газов в смеси.
4. Массу смеси.
5. Молярную массу смеси.
6. Относительную плотность смеси по водороду.
решение:
1. Определим количество молей газов, используя уравнение: n = m / M, где M - молярная масса вещества.
- Молярные массы:
M(C3H6) = 12*3 + 1*6 = 42 г/моль.
M(CH4) = 12*1 + 1*4 = 16 г/моль.
- Для пропина:
n(C3H6) = m1 / M(C3H6) = 4 г / 42 г/моль ≈ 0,095 моль.
- Для метана:
n(CH4) = m2 / M(CH4) = 4,8 г / 16 г/моль = 0,300 моль.
2. Рассчитаем объемы газов при нормальных условиях (Vm = 22,4 л/моль).
- Для пропина:
V(C3H6) = n(C3H6) * Vm = 0,095 моль * 22,4 дм3/моль ≈ 2,13 дм3.
- Для метана:
V(CH4) = n(CH4) * Vm = 0,300 моль * 22,4 дм3/моль ≈ 6,72 дм3.
3. Рассчитаем объемные доли газов в смеси:
- Общий объем смеси:
Vtotal = V(C3H6) + V(CH4) = 2,13 дм3 + 6,72 дм3 = 8,85 дм3.
- Объемная доля пропина:
φ(C3H6) = V(C3H6) / Vtotal = 2,13 дм3 / 8,85 дм3 ≈ 0,240.
- Объемная доля метана:
φ(CH4) = V(CH4) / Vtotal = 6,72 дм3 / 8,85 дм3 ≈ 0,760.
4. Рассчитаем массу смеси:
- Общая масса смеси:
m(total) = m1 + m2 = 4 г + 4,8 г = 8,8 г.
5. Рассчитаем молярную массу смеси:
- Общее количество молей в смеси:
n(total) = n(C3H6) + n(CH4) = 0,095 моль + 0,300 моль = 0,395 моль.
- Молярная масса смеси:
M(mixture) = m(total) / n(total) = 8,8 г / 0,395 моль ≈ 22,31 г/моль.
6. Рассчитаем относительную плотность смеси по водороду (M(H2) = 2 г/моль):
- Относительная плотность:
D = M(mixture) / M(H2) = 22,31 г/моль / 2 г/моль ≈ 11,15.
ответ:
1. Количество газа в смеси: n(C3H6) ≈ 0,095 моль; n(CH4) = 0,300 моль.
2. Объемы газов: V(C3H6) ≈ 2,13 дм3; V(CH4) ≈ 6,72 дм3.
3. Объемные доли: φ(C3H6) ≈ 0,240; φ(CH4) ≈ 0,760.
4. Масса смеси: 8,8 г.
5. Молярная масса смеси: ≈ 22,31 г/моль.
6. Относительная плотность смеси по водороду: ≈ 11,15.