Чтобы вычислить относительную плотность газовой смеси, необходимо выполнить несколько шагов. Давайте разберем их по порядку.
Шаг 1: Найдем молекулярные массы компонентов смеси.
- Молекулярная масса метана (CH4):
- C: 12 г/моль
- H: 1 г/моль × 4 = 4 г/моль
- Итого: 12 + 4 = 16 г/моль
- Молекулярная масса ацетилена (C2H2):
- C: 12 г/моль × 2 = 24 г/моль
- H: 1 г/моль × 2 = 2 г/моль
- Итого: 24 + 2 = 26 г/моль
- Молекулярная масса пропана (C3H8):
- C: 12 г/моль × 3 = 36 г/моль
- H: 1 г/моль × 8 = 8 г/моль
- Итого: 36 + 8 = 44 г/моль
Шаг 2: Найдем количество моль каждого компонента.
- Для метана (CH4):
- Количество моль = масса / молекулярная масса = 8 г / 16 г/моль = 0.5 моль
- Для ацетилена (C2H2):
- Количество моль = 30 г / 26 г/моль = 1.1538 моль
- Для пропана (C3H8):
- Количество моль = 22 г / 44 г/моль = 0.5 моль
Шаг 3: Найдем общее количество моль газовой смеси.
- Общее количество моль = 0.5 + 1.1538 + 0.5 = 2.1538 моль
Шаг 4: Найдем среднюю молекулярную массу газовой смеси.
- Средняя молекулярная масса = (масса CH4 × количество моль + масса C2H2 × количество моль + масса C3H8 × количество моль) / общее количество моль
- Средняя молекулярная масса = (8 г + 30 г + 22 г) / 2.1538 моль = 60 г / 2.1538 моль ≈ 27.8 г/моль
Шаг 5: Найдем относительную плотность газовой смеси.
- Относительная плотность (по воздуху) = средняя молекулярная масса смеси / средняя молекулярная масса воздуха
- Средняя молекулярная масса воздуха ≈ 29 г/моль
- Относительная плотность = 27.8 г/моль / 29 г/моль ≈ 0.96
Таким образом, относительная плотность газовой смеси составляет примерно 0.96. Это значит, что данная смесь немного легче воздуха.