Как можно определить объем NH3 в 25 литрах смеси, если молярная масса этой смеси, состоящей из NH3 и He, равна 9,2 г/моль?
Химия 11 класс Температура и давление газов объем NH3 25 литров смеси молярная масса смеси NH3 и He расчет объема газа Новый
Для определения объема аммиака (NH3) в смеси с гелием (He) необходимо использовать данные о молярной массе смеси и соотношение молекул в смеси. Давайте разберем шаги решения этой задачи.
Шаг 1: Определим молярные массы компонентовМолярная масса смеси (M) можно выразить как средневзвешенную молярную массу компонентов:
M = (x * M(NH3) + y * M(He)) / (x + y)
где x и y - количество молей NH3 и He соответственно.
Шаг 3: Установим соотношение между x и yПусть x - количество молей NH3, а y - количество молей He. Мы можем выразить y через x, используя общее количество молей смеси:
y = n - x,
где n - общее количество молей в смеси.
Шаг 4: Подставим известные значенияМы знаем, что молярная масса смеси равна 9,2 г/моль. Теперь подставим известные значения в уравнение:
9,2 = (x * 17 + (n - x) * 4) / n
Шаг 5: Упростим уравнениеУмножим обе стороны на n:
9,2n = 17x + 4(n - x)
9,2n = 17x + 4n - 4x
9,2n = (17 - 4)x + 4n
9,2n - 4n = 13x
5,2n = 13x
x = (5,2n) / 13
Шаг 6: Найдем объем NH3Теперь мы можем найти объем NH3. Для этого нам нужно знать общее количество молей n. Объем смеси равен 25 литрам. Используем закон Бойля-Мариотта для идеальных газов:
PV = nRT,
где P - давление, V - объем, n - количество молей, R - универсальная газовая постоянная, T - температура. При нормальных условиях принимаем P = 1 атм, T = 273 K, R = 0,0821 л·атм/(моль·К).
n = PV / RT = (1 атм * 25 л) / (0,0821 л·атм/(моль·К) * 273 K).
n ≈ 1,11 моль.
Шаг 7: Подставим n в уравнение для xx = (5,2 * 1,11) / 13 ≈ 0,44 моль NH3.
Шаг 8: Найдем объем NH3Теперь, зная количество молей NH3, мы можем найти его объем:
V(NH3) = n(NH3) * R * T / P = 0,44 моль * 0,0821 л·атм/(моль·К) * 273 K / 1 атм.
V(NH3) ≈ 10,0 литров.
Таким образом, объем NH3 в 25 литрах смеси составляет примерно 10,0 литров.