Как можно определить объемные доли газов в смеси HCl и HBr, если при пропускании этой смеси через воду получается раствор с одинаковыми массовыми долями галогеноводородов?

Химия 9 класс Газовые смеси и их состав объемные доли газов смесь HCl и HBr массовые доли галогеноводородов определение объемных долей раствор с галогеноводородами Новый

Для определения объемных долей газов в смеси HCl и HBr, когда при пропускании через воду получается раствор с одинаковыми массовыми долями галогеноводородов, можно воспользоваться следующими шагами:

1. Определение массовых долей: Поскольку в растворе массовые доли HCl и HBr одинаковы, это означает, что масса HCl равна массе HBr в данном растворе. Обозначим массу HCl как m1, а массу HBr как m2. Тогда:
• m1 / (m1 + m2) = m2 / (m1 + m2)
• m1 = m2
2. Определение молей газов: Теперь нужно определить, сколько молей каждого газа было в смеси. Используем формулу для расчета количества вещества (количества молей):
• n = m / M,

где n - количество вещества, m - масса, M - молярная масса. Молярные массы HCl и HBr равны:

• M(HCl) = 36.5 г/моль,
• M(HBr) = 81 г/моль.
3. Сравнение количества молей: Если массы равны (m1 = m2), то можно записать:
• n(HCl) = m1 / 36.5,
• n(HBr) = m2 / 81.

Так как m1 = m2, можно обозначить массу как m:

• n(HCl) = m / 36.5,
• n(HBr) = m / 81.
4. Определение объемных долей: Объемные доли газов в смеси можно определить по формуле:
• φ(HCl) = n(HCl) / (n(HCl) + n(HBr)),
• φ(HBr) = n(HBr) / (n(HCl) + n(HBr)).
5. Подстановка значений: Подставим найденные значения:
• φ(HCl) = (m / 36.5) / [(m / 36.5) + (m / 81)],
• φ(HBr) = (m / 81) / [(m / 36.5) + (m / 81)].
6. Упрощение выражений: Упрощаем дроби, заметив, что m сокращается:
• φ(HCl) = 1 / (1 + (36.5 / 81)),
• φ(HBr) = 1 / (1 + (81 / 36.5)).
7. Расчет объемных долей: Проведите вычисления, чтобы получить численные значения объемных долей HCl и HBr в смеси.

Таким образом, используя равенство массовых долей и молярные массы, можно определить объемные доли газов в смеси HCl и HBr.