1. Сколько вещества в газовой смеси (кислород, хлор, криптон) содержится в 2 раза меньше атомов хлора, чем атомов кислорода, и в 3 раза больше атомов криптона? На какой объем (н.у.) распространяется смесь массой 5 г?
2. В результате полного термического разложения смеси kno3 и cu(no3)2 образовалось 8,4 дм3 (н.у.) газовой смеси, в которой массовая доля азота составляет 14,302%. Какая масса исходной смеси солей была использована?
2. В результате полного термического разложения смеси kno3 и cu(no3)2 образовалось 8,4 дм3 (н.у.) газовой смеси, в которой массовая доля азота составляет 14,302%. Какая масса исходной смеси солей была использована?
Магический_Космонавт
Задача 1:
Дано: кислород, хлор, криптон
Объем газовой смеси: V (н.у.)
Масса газовой смеси: m = 5 г
Пусть х - количество атомов кислорода в газовой смеси.
Тогда количество атомов хлора будет равно 2x, а количество атомов криптона - 3x.
Приравняем массы элементов к их относительным молярным массам и суммируем:
m(кислород) + m(хлор) + m(криптон) = m
m(кислород) = х * М(кислород)
m(хлор) = 2x * М(хлор)
m(криптон) = 3x * М(криптон)
где М(кислород), М(хлор), М(криптон) - молярные массы соответствующих элементов.
x * М(кислород) + 2x * М(хлор) + 3x * М(криптон) = 5 г
Объединяя коэффициенты, получим:
(М(кислород) + 2М(хлор) + 3М(криптон)) * x = 5 г
Выразим x:
x = \(\frac{5 г}{М(кислород) + 2М(хлор) + 3М(криптон)}\)
Теперь найдем объем V газовой смеси. Для этого воспользуемся уравнением состояния идеального газа:
V = \(\frac{mRT}{M}\)
где R - универсальная газовая постоянная (R = 0,0821 атм·л/моль·К),
T - температура (примем ее равной нормальной температуре 0°C = 273 К),
M - молярная масса газовой смеси.
Молярная масса газовой смеси M может быть рассчитана как сумма произведений массовых долей элементов на их молярную массу:
M = Y(кислород) * М(кислород) + Y(хлор) * М(хлор) + Y(криптон) * М(криптон)
где Y(элемент) - массовая доля элемента в газовой смеси.
Так как у нас задано, что массовая доля кислорода в смеси равна 1, то Y(кислород) = 1.
Теперь запишем уравнение для мольных долей остальных элементов:
Y(хлор) = 2x * М(хлор) / M
Y(криптон) = 3x * М(криптон) / M
Подставим значения в уравнение для молярной массы M:
M = М(кислород) + 2x * М(хлор) / M + 3x * М(криптон) / M
Для удобства обозначим М(хлор) / М и М(криптон) / М как k и l соответственно:
M = М(кислород) + 2xk + 3xl
Теперь найдем объем V:
V = \(\frac{mRT}{M}\)
Расчеты можно производить и проверять в такой системе уравнений:
\(\begin{cases} x = \frac{5 г}{М(кислород) + 2М(хлор) + 3М(криптон)} \\ M = М(кислород) + 2xk + 3xl \\ V = \frac{5г \cdot 0,0821 \cdot 273K}{M} \end{cases}\)
Теперь перейдем к задаче 2.
Дано: кислород, хлор, криптон
Объем газовой смеси: V (н.у.)
Масса газовой смеси: m = 5 г
Пусть х - количество атомов кислорода в газовой смеси.
Тогда количество атомов хлора будет равно 2x, а количество атомов криптона - 3x.
Приравняем массы элементов к их относительным молярным массам и суммируем:
m(кислород) + m(хлор) + m(криптон) = m
m(кислород) = х * М(кислород)
m(хлор) = 2x * М(хлор)
m(криптон) = 3x * М(криптон)
где М(кислород), М(хлор), М(криптон) - молярные массы соответствующих элементов.
x * М(кислород) + 2x * М(хлор) + 3x * М(криптон) = 5 г
Объединяя коэффициенты, получим:
(М(кислород) + 2М(хлор) + 3М(криптон)) * x = 5 г
Выразим x:
x = \(\frac{5 г}{М(кислород) + 2М(хлор) + 3М(криптон)}\)
Теперь найдем объем V газовой смеси. Для этого воспользуемся уравнением состояния идеального газа:
V = \(\frac{mRT}{M}\)
где R - универсальная газовая постоянная (R = 0,0821 атм·л/моль·К),
T - температура (примем ее равной нормальной температуре 0°C = 273 К),
M - молярная масса газовой смеси.
Молярная масса газовой смеси M может быть рассчитана как сумма произведений массовых долей элементов на их молярную массу:
M = Y(кислород) * М(кислород) + Y(хлор) * М(хлор) + Y(криптон) * М(криптон)
где Y(элемент) - массовая доля элемента в газовой смеси.
Так как у нас задано, что массовая доля кислорода в смеси равна 1, то Y(кислород) = 1.
Теперь запишем уравнение для мольных долей остальных элементов:
Y(хлор) = 2x * М(хлор) / M
Y(криптон) = 3x * М(криптон) / M
Подставим значения в уравнение для молярной массы M:
M = М(кислород) + 2x * М(хлор) / M + 3x * М(криптон) / M
Для удобства обозначим М(хлор) / М и М(криптон) / М как k и l соответственно:
M = М(кислород) + 2xk + 3xl
Теперь найдем объем V:
V = \(\frac{mRT}{M}\)
Расчеты можно производить и проверять в такой системе уравнений:
\(\begin{cases} x = \frac{5 г}{М(кислород) + 2М(хлор) + 3М(криптон)} \\ M = М(кислород) + 2xk + 3xl \\ V = \frac{5г \cdot 0,0821 \cdot 273K}{M} \end{cases}\)
Теперь перейдем к задаче 2.
Знаешь ответ?