Дано:
- Масса оксида углерода(IV) (CO2) = m
- Масса оксида углерода(II) (CO) = m
Найти:
- Массовую долю углерода в смеси.
Решение:
1. Рассчитаем молярные массы соединений:
Молярная масса CO2:
M(CO2) = 12 (углерод) + 2 * 16 (кислород) = 12 + 32 = 44 г/моль
Молярная масса CO:
M(CO) = 12 (углерод) + 16 (кислород) = 12 + 16 = 28 г/моль
2. Найдём количество молей каждого соединения с учётом того, что массы равны:
Количество молей CO2:
n(CO2) = m / M(CO2) = m / 44
Количество молей CO:
n(CO) = m / M(CO) = m / 28
3. Теперь найдём массу углерода в каждом из оксидов:
Масса углерода в CO2:
mass_C(CO2) = n(CO2) * 12 = (m / 44) * 12 = 12m / 44 = 3m / 11
Масса углерода в CO:
mass_C(CO) = n(CO) * 12 = (m / 28) * 12 = 12m / 28 = 3m / 7
4. Суммируем массы углерода в смеси:
mass_C(total) = mass_C(CO2) + mass_C(CO) = (3m / 11) + (3m / 7)
Для сложения дробей найдём общий знаменатель:
Общий знаменатель для 11 и 7 = 77
mass_C(total) = (3m * 7) / 77 + (3m * 11) / 77 = (21m + 33m) / 77 = 54m / 77
5. Теперь найдём общую массу смеси:
mass(total) = mass(CO2) + mass(CO) = m + m = 2m
6. Рассчитаем массовую долю углерода в смеси:
mass_fraction_C = mass_C(total) / mass(total) = (54m / 77) / (2m) = 54 / 154 = 27 / 77
Ответ:
Массовая доля углерода в смеси составляет 27/77 или примерно 0,3506 (35,06%).