В воде массой 2,5 кг растворили 120 л аммиака и 160 л бромоводорода при давлении 101,3 кПа и температуре 273 К. Рассчитайте массовые доли веществ в полученном растворе.
от

1 Ответ

Дано:
- Масса воды: 2,5 кг
- Объем аммиака: 120 л
- Объем бромоводорода: 160 л
- Давление: 101,3 кПа
- Температура: 273 К

Найти:
- Массовые доли аммиака и бромоводорода в растворе

Решение:

1. Используем уравнение состояния идеального газа для расчета количества молей каждого газа:
   pV = nRT
   где p - давление, V - объем, n - количество молей, R - универсальная газовая постоянная (8,314 Дж/(моль·К)), T - температура.

   Для аммиака (NH3):
   p = 101,3 кПа = 101300 Па
   V = 120 л = 0,120 м³
   T = 273 К
   R = 8,314 Дж/(моль·К)

   n(NH3) = (pV) / (RT) = (101300 * 0,120) / (8,314 * 273) ≈ 0,540 моль

   Для бромоводорода (HBr):
   p = 101,3 кПа = 101300 Па
   V = 160 л = 0,160 м³
   T = 273 К
   R = 8,314 Дж/(моль·К)

   n(HBr) = (pV) / (RT) = (101300 * 0,160) / (8,314 * 273) ≈ 0,731 моль

2. Рассчитаем массу каждого газа:
   Молекулярная масса аммиака (NH3) = 14 + 3*1 = 17 г/моль
   Масса NH3 = 0,540 моль * 17 г/моль = 9,18 г

   Молекулярная масса бромоводорода (HBr) = 80 + 1 = 81 г/моль
   Масса HBr = 0,731 моль * 81 г/моль = 59,31 г

3. Рассчитаем общую массу раствора:
   Масса воды = 2500 г
   Масса аммиака и бромоводорода = 9,18 г + 59,31 г = 68,49 г
   Общая масса раствора = 2500 г + 68,49 г = 2568,49 г

4. Массовые доли аммиака и бромоводорода:
   Массовая доля аммиака = 9,18 г / 2568,49 г ≈ 0,0036 = 0,36%
   Массовая доля бромоводорода = 59,31 г / 2568,49 г ≈ 0,0231 = 2,31%

Ответ:
Массовая доля аммиака в растворе составляет 0,36%, а массовая доля бромоводорода - 2,31%.
от