Какова мольная доля водорода и пропана в газовой смеси, если молярная масса этой смеси равна 12 г/моль?

Химия 11 класс Газовые смеси и мольные доли мольная доля водород пропан газовая смесь молярная масса 12 г/моль химия 11 класс Новый

Для определения мольной доли водорода и пропана в газовой смеси, нам необходимо сначала узнать, какие массы и мольные массы этих веществ мы будем использовать.

Шаг 1: Определение мольных масс.

• Молярная масса водорода (H2) = 2 г/моль (так как 1 атом водорода имеет массу 1 г/моль).
• Молярная масса пропана (C3H8) = 3 * 12 + 8 * 1 = 36 + 8 = 44 г/моль.

Шаг 2: Обозначим количество моль водорода и пропана в смеси.

Обозначим количество моль водорода как nH, а количество моль пропана как nC. Тогда общее количество моль смеси будет:

n_total = nH + nC.

Шаг 3: Используем информацию о молярной массе смеси.

Молярная масса смеси (M) определяется как:

M = (nH * M_H + nC * M_C) / (nH + nC).

Подставляя известные значения, получаем:

12 = (nH * 2 + nC * 44) / (nH + nC).

Шаг 4: Упростим уравнение.

Умножим обе стороны уравнения на (nH + nC):

12 * (nH + nC) = nH * 2 + nC * 44.

Это упрощается до:

12nH + 12nC = 2nH + 44nC.

Теперь соберем все члены с nH и nC:

12nH - 2nH = 44nC - 12nC.

10nH = 32nC.

Шаг 5: Выразим мольные доли.

Теперь можем выразить nH через nC:

nH = (32/10) * nC = 3.2nC.

Общее количество моль смеси:

n_total = nH + nC = 3.2nC + nC = 4.2nC.

Шаг 6: Рассчитаем мольные доли.

Теперь можем найти мольные доли:

• Мольная доля водорода (X_H) = nH / n_total = 3.2nC / 4.2nC = 3.2 / 4.2 ≈ 0.7619.
• Мольная доля пропана (X_C) = nC / n_total = nC / 4.2nC = 1 / 4.2 ≈ 0.2381.

Ответ:

Мольная доля водорода в газовой смеси составляет примерно 0.7619, а мольная доля пропана - примерно 0.2381.