Газовая смесь состоит из водорода (объемная доля 30 %), азота (объемная доля 35 %) и кислорода (объемная доля 35 %). Какова масса этой смеси при объеме 10 литров?

Химия 9 класс Газовые смеси и закон Дальтона газовая смесь водород азот кислород объемная доля масса смеси объем 10 литров химия 9 класс Новый

Чтобы найти массу газовой смеси, нам нужно использовать закон Бойля-Мариотта и уравнение состояния идеального газа. Для начала, давайте разберем шаги, которые нам нужно выполнить:

1. Определение объемных долей компонентов:
   • Водород (H2) - 30%
   • Азот (N2) - 35%
   • Кислород (O2) - 35%
2. Определение молярных масс газов:
   • Молярная масса водорода (H2) = 2 г/моль
   • Молярная масса азота (N2) = 28 г/моль
   • Молярная масса кислорода (O2) = 32 г/моль
3. Расчет массы каждого компонента:
   • Объем смеси = 10 литров
   • Объем водорода = 10 л * 0.30 = 3 л
   • Объем азота = 10 л * 0.35 = 3.5 л
   • Объем кислорода = 10 л * 0.35 = 3.5 л
4. Использование уравнения состояния идеального газа:
   • PV = nRT, где P - давление, V - объем, n - количество вещества, R - универсальная газовая постоянная (8.31 Дж/(моль·К)), T - температура в Кельвинах.
   • Для простоты расчетов, предположим, что мы работаем при нормальных условиях (P = 101325 Па, T = 273.15 K).
   • Количество вещества (n) можно выразить как n = PV/RT.
5. Расчет количества вещества для каждого газа:
   • n(H2) = (101325 Па * 3 л) / (8.31 Дж/(моль·К) * 273.15 K) = 0.134 моль
   • n(N2) = (101325 Па * 3.5 л) / (8.31 Дж/(моль·К) * 273.15 K) = 0.142 моль
   • n(O2) = (101325 Па * 3.5 л) / (8.31 Дж/(моль·К) * 273.15 K) = 0.142 моль
6. Расчет массы каждого газа:
   • m(H2) = n(H2) * M(H2) = 0.134 моль * 2 г/моль = 0.268 г
   • m(N2) = n(N2) * M(N2) = 0.142 моль * 28 г/моль = 3.976 г
   • m(O2) = n(O2) * M(O2) = 0.142 моль * 32 г/моль = 4.544 г
7. Общая масса газовой смеси:
   • m(смеси) = m(H2) + m(N2) + m(O2) = 0.268 г + 3.976 г + 4.544 г = 8.788 г

Таким образом, масса газовой смеси при объеме 10 литров составляет примерно 8.79 граммов.