дано:
- относительная плотность газовой смеси по водороду d = 14,7
- молярная масса водорода M_H2 ≈ 2,0 г/моль
- молярная масса кислорода M_O2 ≈ 32,0 г/моль
- молярная масса азота M_N2 ≈ 28,0 г/моль
найти:
- массовую долю кислорода в смеси w_O2
решение:
1. Найдем молярную массу газовой смеси M_gas:
M_gas = d * M_H2 = 14,7 * 2,0 г/моль = 29,4 г/моль
2. Обозначим массовую долю кислорода в смеси как w_O2, тогда массовая доля азота будет равна (1 - w_O2).
3. Запишем уравнение для средней молярной массы смеси на основе массовых долей:
M_gas = w_O2 * M_O2 + (1 - w_O2) * M_N2
Подставим известные значения:
29,4 = w_O2 * 32,0 + (1 - w_O2) * 28,0
4. Раскроем скобки и соберем все слагаемые:
29,4 = 32,0 * w_O2 + 28,0 - 28,0 * w_O2
5. Приведем подобные слагаемые:
29,4 = (32,0 - 28,0) * w_O2 + 28,0
6. Упростим уравнение:
29,4 - 28,0 = 4,0 * w_O2
1,4 = 4,0 * w_O2
7. Найдем w_O2:
w_O2 = 1,4 / 4,0 = 0,35
8. Переведем в процентное соотношение:
w_O2 = 0,35 * 100% = 35%
ответ:
массовая доля кислорода в смеси составляет 35%.