Чтобы найти молярную массу неизвестного газа, который находится в смеси с метаном, давайте проведем несколько шагов.

Метан (CH4) имеет молярную массу:

• Углерод (C) = 12 г/моль
• Водород (H) = 1 г/моль × 4 = 4 г/моль

Итак, молярная масса метана:

Пусть масса метана в смеси составляет m (г). Поскольку в смеси равные массы метана и неизвестного газа, масса неизвестного газа также будет m (г).

Объем смеси можно найти по формуле плотности:

где ρ - плотность, m - масса, V - объем.

Плотность смеси равна 1,25 г/л, и общая масса смеси будет:

Теперь подставим в формулу плотности:

Отсюда можем выразить объем V:

Количество моль метана (n(метан)) и неизвестного газа (n(газ)) можно найти по формуле:

где M - молярная масса.

Количество моль метана:

Количество моль неизвестного газа:

Общее количество моль смеси:

Теперь мы можем выразить плотность смеси через количество моль и объем:

где M(смеш) - средняя молярная масса смеси. Она рассчитывается как:

Подставив V = 1,6m, получаем:

Уберем m из уравнения и подставим известные значения:

Умножим обе стороны на 1,6:

Теперь подставим M(смеш) = 1,25:

Решая это уравнение, мы получаем:

Это уравнение можно решить для M(газ).

После упрощения вы получите, что молярная масса неизвестного газа равна 56 г/моль.