Для решения этой задачи нам нужно использовать данные о массовой доле гелия и средней молярной массе смеси. Давайте разберем шаги решения.
- Определим массовую долю компонентов смеси.
- Массовая доля гелия в смеси составляет 11,11%, следовательно, массовая доля неизвестного газа составляет 100% - 11,11% = 88,89%.
- Переведем массовые доли в доли вещества.
- Обозначим массу смеси за 100 г. Тогда масса гелия будет 11,11 г, а масса неизвестного газа - 88,89 г.
- Рассчитаем количество моль каждого компонента.
- Молярная масса гелия (He) равна 4 г/моль. Количество моль гелия:
n(He) = 11,11 г / 4 г/моль = 2,7775 моль.
- Обозначим молярную массу неизвестного газа как M. Количество моль неизвестного газа:
n(X) = 88,89 г / M.
- Запишем уравнение для средней молярной массы смеси.
- Средняя молярная масса смеси (Mсмеш) рассчитывается по формуле:
Mсмеш = (m(He) * M(He) + m(X) * M(X)) / (m(He) + m(X)).
- Подставим известные значения:
12 г/моль = (11,11 г * 4 г/моль + 88,89 г * M) / 100 г.
- Упростим уравнение.
- Умножим обе стороны на 100 г:
1200 г*моль = 44,44 г + 88,89 г * M.
- Переносим 44,44 г:
1200 г*моль - 44,44 г = 88,89 г * M.
- Вычисляем:
1155,56 г*моль = 88,89 г * M.
- Теперь найдем M:
M = 1155,56 г*моль / 88,89 г ≈ 13 г/моль.
- Определим, какой газ соответствует молярной массе 13 г/моль.
- Газ с молярной массой около 13 г/моль - это угарный газ (CO).
Таким образом, неизвестный газ в данной смеси - это угарный газ (CO).