дано:
- массовая доля водорода в смеси = 10,0 %
найти:
- число молекул азота на каждые 1000 молекул водорода
решение:
1. Обозначим количество молекул водорода как n_H2 = 1000.
2. Масса водорода:
масса_H2 = n_H2 * M_H2
где M_H2 = 2 г/моль (молярная масса водорода).
масса_H2 = 1000 * 2 г/моль = 2000 г
3. Поскольку массовая доля водорода в смеси составляет 10 %, это означает, что масса водорода составляет 10 % от общей массы смеси. Таким образом, общая масса смеси m = масса_H2 / (массовая доля_H2) = 2000 г / 0,10 = 20000 г.
4. Масса азота в смеси:
масса_N2 = общая масса смеси - масса_H2 = 20000 г - 2000 г = 18000 г
5. Рассчитаем количество молей азота:
M_N2 = 28 г/моль (молярная масса азота).
n_N2 = масса_N2 / M_N2 = 18000 г / 28 г/моль ≈ 642,86 моль.
6. Рассчитаем количество молей смеси:
n_total = n_H2 + n_N2
n_H2 = 1000 / 2 г/моль = 500 моль (для водорода тоже используем его молярную массу).
n_total = 500 моль + 642,86 моль ≈ 1142,86 моль.
7. Теперь найдем отношение количества молекул азота к количеству молекул водорода.
ratio = n_N2 / n_H2 = 642,86 / 500 ≈ 1,2857.
8. Умножим это отношение на 1000, чтобы найти число молекул азота на 1000 молекул водорода:
N_N2 = ratio * 1000 ≈ 1,2857 * 1000 ≈ 1285,7 ≈ 1286 (округляем до целого).
ответ:
На каждые 1000 молекул водорода в смеси приходится approximately 1286 молекул азота.