Какая концентрация диоксида азота в исследуемом воздухе, если воздух протягивается через поглотительный прибор с пористой пластинкой в течение 30 минут со скоростью 0,3 л/мин? В поглотительном приборе содержится 5 мл поглотительного раствора (реактив Грисса-Илосвая). Анализ пробы показал, что содержание диоксида азота составляет 1,6 мкг. Расчет должен быть произведен при температуре 20 °С и давлении...
Igor
Для решения данной задачи мы будем использовать уравнение Генри, которое связывает концентрацию вещества в жидкости с его концентрацией в газе. Формула для уравнения Генри выглядит следующим образом:
Где:
C - концентрация вещества в жидкости (в данном случае, концентрация диоксида азота в поглотительном растворе),
k - коэффициент Генри для данного вещества,
P - парциальное давление вещества в газовой фазе.
Теперь нам нужно найти коэффициент Генри для диоксида азота. Величина коэффициента Генри зависит от температуры и вещества. Для диоксида азота при 20 °C значение коэффициента Генри составляет примерно 3,08 × 10^(-4) моль/л ⋅ атм.
Теперь, имея все необходимые данные, мы можем решить задачу. Сначала найдем объем воздуха, протекающего через поглотительный прибор за 30 минут. Мы знаем, что скорость протекания воздуха составляет 0,3 л/мин. Умножая эту скорость на время, мы получим объем:
Теперь мы можем вычислить парциальное давление диоксида азота в газовой фазе. Для этого воспользуемся законом Дальтона, который гласит:
Где:
P - парциальное давление,
n - количество молекул вещества (выраженное в молях),
R - универсальная газовая постоянная (0,0821 л ⋅ атм/(моль ⋅ К)),
T - температура (в данном случае, 20 °C, что эквивалентно 293 К),
V - объем газа.
Мы знаем, что в поглотительном приборе содержится 5 мл поглотительного раствора. Чтобы найти количество молекул диоксида азота, переведем этот объем в литры:
Теперь, используя полученный объем раствора, мы можем вычислить количество молекул диоксида азота с помощью следующей формулы:
Где:
m - масса диоксида азота (в данном случае, 1,6 мкг, что эквивалентно 1,6 × 10^(-6) г),
M - молярная масса диоксида азота (46 г/моль).
Подставив все значения в формулу, мы получим:
Теперь, имея количество молекул диоксида азота, мы можем вычислить парциальное давление:
Наконец, используя уравнение Генри, мы можем найти концентрацию диоксида азота в растворе:
Поэтому концентрация диоксида азота в исследуемом воздухе составляет около 2,95 × 10^(-11) моль/л.
Где:
C - концентрация вещества в жидкости (в данном случае, концентрация диоксида азота в поглотительном растворе),
k - коэффициент Генри для данного вещества,
P - парциальное давление вещества в газовой фазе.
Теперь нам нужно найти коэффициент Генри для диоксида азота. Величина коэффициента Генри зависит от температуры и вещества. Для диоксида азота при 20 °C значение коэффициента Генри составляет примерно 3,08 × 10^(-4) моль/л ⋅ атм.
Теперь, имея все необходимые данные, мы можем решить задачу. Сначала найдем объем воздуха, протекающего через поглотительный прибор за 30 минут. Мы знаем, что скорость протекания воздуха составляет 0,3 л/мин. Умножая эту скорость на время, мы получим объем:
Теперь мы можем вычислить парциальное давление диоксида азота в газовой фазе. Для этого воспользуемся законом Дальтона, который гласит:
Где:
P - парциальное давление,
n - количество молекул вещества (выраженное в молях),
R - универсальная газовая постоянная (0,0821 л ⋅ атм/(моль ⋅ К)),
T - температура (в данном случае, 20 °C, что эквивалентно 293 К),
V - объем газа.
Мы знаем, что в поглотительном приборе содержится 5 мл поглотительного раствора. Чтобы найти количество молекул диоксида азота, переведем этот объем в литры:
Теперь, используя полученный объем раствора, мы можем вычислить количество молекул диоксида азота с помощью следующей формулы:
Где:
m - масса диоксида азота (в данном случае, 1,6 мкг, что эквивалентно 1,6 × 10^(-6) г),
M - молярная масса диоксида азота (46 г/моль).
Подставив все значения в формулу, мы получим:
Теперь, имея количество молекул диоксида азота, мы можем вычислить парциальное давление:
Наконец, используя уравнение Генри, мы можем найти концентрацию диоксида азота в растворе:
Поэтому концентрация диоксида азота в исследуемом воздухе составляет около 2,95 × 10^(-11) моль/л.
Знаешь ответ?