Дано:
- Количество хлороводорода (n_HCl) = 0,500 ммоль = 0,500 * 10^-3 моль
- Объём воздуха (V_air) = 15,0 см³ = 15,0 * 10^-6 м³
Найти:
Массовую долю хлороводорода в полученной газовой смеси.
1. Вычислим массу хлороводорода.
Молярная масса HCl ≈ 36,5 г/моль.
m_HCl = n_HCl * M_HCl
m_HCl = (0,500 * 10^-3) * 36,5 = 0,01825 г
2. Найдём количество вещества воздуха.
Для упрощения расчётов примем, что воздух состоит из азота (N2) и кислорода (O2) в соотношении примерно 78% и 21% соответственно. Средняя молярная масса воздуха составляет приблизительно 29 г/моль.
Сначала найдём молярный объём газа при нормальных условиях:
При нормальных условиях 1 моль газа занимает объём 22,4 л = 22,4 * 10^-3 м³.
Количество вещества воздуха (n_air):
n_air = V_air / V_molar
n_air = (15,0 * 10^-6) / (22,4 * 10^-3) ≈ 0,000669 моль
3. Вычислим массу воздуха.
m_air = n_air * M_air
m_air = 0,000669 * 29 = 0,0194 г
4. Рассчитаем общую массу газовой смеси.
m_total = m_HCl + m_air
m_total = 0,01825 + 0,0194 = 0,03765 г
5. Найдём массовую долю хлороводорода в газовой смеси.
w_HCl = m_HCl / m_total * 100%
w_HCl = (0,01825 / 0,03765) * 100% ≈ 48,5%
Ответ:
Массовая доля хлороводорода в полученной газовой смеси составляет примерно 48,5%.