Газовая смесь состоит из азота и гелия. Объемная доля гелия составляет 40%. Какова массовая доля азота и относительная плотность этой газовой смеси по отношению к воздуху?

Химия 11 класс Газовые смеси и их свойства газовая смесь азот гелий объемная доля массовая доля относительная плотность воздух химия 11 класс Новый

Давайте разберемся с задачей по шагам.

У нас есть газовая смесь, состоящая из азота (N2) и гелия (He). Из условия задачи мы знаем, что объемная доля гелия составляет 40%. Это значит, что объемная доля азота будет равна 100% - 40% = 60%. Теперь давайте найдем массовую долю азота.

Шаг 1: Определение массовых долей газов.

• Объемная доля гелия (He) = 40% = 0,4
• Объемная доля азота (N2) = 60% = 0,6

Массовая доля газа в смеси зависит от молекулярных масс. Молекулярная масса гелия (He) составляет 4 г/моль, а молекулярная масса азота (N2) - 28 г/моль.

Шаг 2: Найдем массу каждого газа в смеси.

• Масса гелия: 0,4 * 4 г/моль = 1,6 г
• Масса азота: 0,6 * 28 г/моль = 16,8 г

Теперь найдем общую массу смеси:

• Общая масса смеси = 1,6 г + 16,8 г = 18,4 г

Шаг 3: Рассчитаем массовую долю азота.

• Массовая доля азота = (масса азота / общая масса смеси) * 100%
• Массовая доля азота = (16,8 г / 18,4 г) * 100% ≈ 91,3%

Шаг 4: Рассчитаем относительную плотность газовой смеси по отношению к воздуху.

Для этого нам нужно знать молекулярную массу воздуха, которая составляет примерно 29 г/моль.

Теперь найдем молекулярную массу смеси:

• Молекулярная масса смеси = (0,4 * 4 г/моль) + (0,6 * 28 г/моль) = 1,6 г/моль + 16,8 г/моль = 18,4 г/моль

Теперь можем рассчитать относительную плотность смеси:

• Относительная плотность смеси = Молекулярная масса смеси / Молекулярная масса воздуха
• Относительная плотность смеси = 18,4 г/моль / 29 г/моль ≈ 0,634

Итак, подводя итоги:

• Массовая доля азота в газовой смеси составляет примерно 91,3%.
• Относительная плотность этой газовой смеси по отношению к воздуху составляет примерно 0,634.