Дано:
Масса смеси (m_total) = 15,0 г
Соотношение в смеси: 2 молекулы аммиака (NH3) на 1 молекулу кислорода (O2).
Молярная масса аммиака (M_NH3) = 17 г/моль
Молярная масса кислорода (M_O2) = 32 г/моль
Найти:
Объем газовой смеси (V) при нормальных условиях.
Решение:
1. Определим количество веществ в смеси.
Пусть x - количество молекул кислорода. Тогда количество молекул аммиака = 2x.
Общее количество молекул:
n_total = x + 2x = 3x.
2. Рассчитаем массу смеси:
m_total = m_NH3 + m_O2
m_NH3 = 2x * M_NH3
m_O2 = x * M_O2
Подставим:
m_total = 2x * M_NH3 + x * M_O2
15,0 г = 2x * 17 г/моль + x * 32 г/моль
15,0 г = (34x + 32x) г/моль
15,0 г = 66x г/моль
3. Найдем количество вещества (x):
x = 15,0 г / 66 г/моль
x ≈ 0,227 моль (количество молекул O2).
4. Найдем общее количество вещества в смеси:
n_total = 3x = 3 * 0,227 моль ≈ 0,681 моль.
5. Рассчитаем объем смеси (V) при н. у.:
При нормальных условиях 1 моль газа занимает 22,4 л.
V = n_total * V_m = 0,681 моль * 22,4 л/моль ≈ 15,24 л.
Ответ:
Объем газовой смеси составляет примерно 15,24 литра.