Дано:
- Количество атомов углерода (C) = 3,311 × 10^23
- Количество атомов кислорода (O) = 1,3846 × 10^24
Найти:
- Плотность смеси углекислого газа (CO2) и кислорода (O2) по водороду
Решение:
1. Найдем количество молекул каждого газа в смеси:
- Молекулы CO2 содержат 1 атом углерода и 2 атома кислорода.
- Молекулы O2 содержат 2 атома кислорода.
Определим количество молекул CO2:
Количество атомов углерода = 3,311 × 10^23
Поскольку в одной молекуле CO2 1 атом углерода, количество молекул CO2 равно количеству атомов углерода:
Молекулы CO2 = 3,311 × 10^23
Определим количество молекул O2:
Количество атомов кислорода в CO2 = 2 × (3,311 × 10^23) = 6,622 × 10^23
Количество атомов кислорода в O2 = 1,3846 × 10^24 - 6,622 × 10^23 = 7,224 × 10^23
Поскольку в одной молекуле O2 2 атома кислорода, количество молекул O2 = (7,224 × 10^23) / 2 = 3,612 × 10^23
2. Найдем массы газов в смеси:
Молекулярная масса CO2 = 12 (C) + 2 × 16 (O) = 44 г/моль
Молекулярная масса O2 = 2 × 16 (O) = 32 г/моль
Найдем массу CO2:
Количество молей CO2 = 3,311 × 10^23 / 6,022 × 10^23 = 0,55 моль
Масса CO2 = 0,55 моль × 44 г/моль = 24,2 г
Найдем массу O2:
Количество молей O2 = 3,612 × 10^23 / 6,022 × 10^23 = 0,6 моль
Масса O2 = 0,6 моль × 32 г/моль = 19,2 г
3. Найдем общую массу смеси:
Общая масса смеси = масса CO2 + масса O2 = 24,2 г + 19,2 г = 43,4 г
4. Найдем объем смеси при нормальных условиях (0°C, 1 атм):
Объем 1 моль газа при нормальных условиях = 22,4 л
Объем смеси = (0,55 моль + 0,6 моль) × 22,4 л/моль = 25,84 л
5. Найдем плотность смеси:
Плотность = общая масса / объем = 43,4 г / 25,84 л = 1,68 г/л
Ответ:
- Плотность смеси по водороду = 1,68 г/л