Какова массовая доля углерода в смеси, состоящей из оксида углерода (IV) и оксида углерода (II), если их массы одинаковы?

Химия 11 класс Массовая доля веществ в смесях массовая доля углерода смесь оксида углерода оксид углерода (IV) оксид углерода (II) химия 11 класс расчет массовой доли Новый

Чтобы найти массовую долю углерода в смеси оксида углерода (IV) (CO2) и оксида углерода (II) (CO), когда их массы одинаковы, следуем следующим шагам:

1. Определим молекулярные массы соединений:
   • Молекулярная масса CO: углерод (C) = 12 г/моль, кислород (O) = 16 г/моль. Итого: 12 + 16 = 28 г/моль.
   • Молекулярная масса CO2: углерод (C) = 12 г/моль, кислород (O) = 16 г/моль (2 атома). Итого: 12 + 16*2 = 44 г/моль.
2. Обозначим массу каждого оксида:
   • Пусть масса CO = масса CO2 = m (г).
3. Определим количество моль каждого оксида:
   • Количество моль CO: n(CO) = m / 28.
   • Количество моль CO2: n(CO2) = m / 44.
4. Теперь найдем массу углерода в каждом оксиде:
   • В CO: в одном моле CO содержится 1 моль углерода, значит, масса углерода в m г CO = (m / 28) * 12.
   • В CO2: в одном моле CO2 содержится 1 моль углерода, значит, масса углерода в m г CO2 = (m / 44) * 12.
5. Теперь найдем общую массу углерода в смеси:
   • Общая масса углерода = масса углерода из CO + масса углерода из CO2.
   • Общая масса углерода = (m / 28) * 12 + (m / 44) * 12.
6. Общая масса смеси:
   • Общая масса смеси = масса CO + масса CO2 = m + m = 2m.
7. Теперь можем найти массовую долю углерода:
   • Массовая доля углерода = (общая масса углерода / общая масса смеси) * 100%.
   • Подставим значения: массовая доля углерода = ((m / 28) * 12 + (m / 44) * 12) / (2m) * 100%.
8. Упростим выражение:
   • Массовая доля углерода = (12/m) * ((m / 28) + (m / 44)) / 2 * 100%.
   • Сократим m: массовая доля углерода = (12 / 2) * ((1 / 28) + (1 / 44)) * 100%.
   • Массовая доля углерода = 6 * ((1 / 28) + (1 / 44)) * 100%.

Теперь можно подставить значения и вычислить:

1/28 ≈ 0.03571 и 1/44 ≈ 0.02273. Сложим их:

0.03571 + 0.02273 ≈ 0.05844.

Теперь подставим в формулу:

Массовая доля углерода ≈ 6 * 0.05844 * 100% ≈ 3.506%.

Таким образом, массовая доля углерода в данной смеси составляет примерно 3.51%.