Question

До складу газової суміші входять: азот - 60%; кисень та карбон(IV) оксид. Відносна густина цієї суміші за гелієм 7,7. Знайдіть об'ємні частки компонентів у суміші.

Answer 1

1) Находим молярную массу смеси:

Мсм = D*M(He) = 7,7*4 = 38 г/моль

где M(He) - молярная масса гелия

     D - относительная плотность смеси по гелию

2) Молярную массу смеси определяется по формуле:

Мсм = М(N₂)*ω(N₂) + М(O₂)*ω(O₂) + M(CO₂)*ω(CO₂)

где М(N₂)= 28 г/моль;  М(O₂)= 32 г/моль;   M(CO₂)= 44 г/моль - молярные массы газов, входящих в смесь.

ω(N₂);  ω(O₂) и ω(CO₂) - объемные доли каждого из компонентов в смеси, выраженные в долях единицы.

3) ω(N₂) = 60% (по условию) или 0,6 в долях единицы, значит долю остальных двух газов составляет (1 - 06) = 0,4

Обозначим объёмную долю кислорода в смеси через Х, то есть ω(O₂) = Х, тогда объемная доля оксида карбона будет составлять ω(CO₂) = (0,4 - Х)

4) Подставляем все значения в формулу получаем:

30,8 = 28*0,6 + 32*Х + 44*(0,4 - Х)

30,8 = 16,8 + 32Х + 17,6 - 44Х

12Х = 3,6

Х = 0,3

Значит объемная доля кислорода в смеси равна ω(O₂) = 0,3 или 30%.

5) Тогда объемная доля оксида карбона равна:

ω(СO₂) = (0,4 - Х) = 0,4 -0,3 = 0,1 (или 10%)

Ответ: азот - 60%, кислород - 30%, оксид карбона - 10%