Какие массовые доли сероводорода и хлороводорода в газовой смеси после смешивания 0,896 л (н.у.) сероводорода

Для решения этой задачи нам понадобятся следующие сведения:

1. Молярная масса сероводорода (H2S) составляет около 34,08 г/моль.
2. Молярная масса хлороводорода (HCl) составляет около 36,46 г/моль.
3. Массовая доля элемента в соединении рассчитывается как отношение массы данного элемента к общей массе соединения, умноженное на 100%.
4. Закон сохранения массы: сумма масс компонентов смеси равна массе исходных веществ.

Начнем с расчета массы сероводорода (H2S) и хлороводорода (HCl) в газовой смеси:

Масса сероводорода (H2S):
Молярная масса сероводорода (H2S) = 34,08 г/моль
Объем сероводорода (H2S) = 0,896 л (н.у.)
По уравнению идеального газа, нам нужно привести объем к нормальным условиям (н.у.), где температура 0°C и давление 1 атмосфера.
Объем сероводорода (H2S) после приведения к н.у.: \(V_{H2S} = V_{H2S} \cdot \frac{{273 \, K}}{{273 \, K + 0 \, K}} \cdot \frac{{1 \, atm}}{{1.01325 \, bar}}\)
Объем сероводорода (H2S) после приведения к н.у.: \(V_{H2S} = 0,896 \, л \cdot \frac{{273 \, K}}{{273 \, K + 0 \, K}} \cdot \frac{{1 \, atm}}{{1.01325 \, bar}}\)
Объем сероводорода (H2S) после приведения к н.у.: \(V_{H2S} = 0,896 \, л \cdot \frac{{273}}{{273 + 0}} \cdot \frac{{1}}{{1.01325}}\)
Объем сероводорода (H2S) после приведения к н.у.: \(V_{H2S} \approx 0,912 \, л\)

Масса сероводорода (H2S):
Масса сероводорода (H2S) = \(V_{H2S} \cdot \frac{{моль}}{{литр}} \cdot Молярная \, масса \, (H2S)\)
Масса сероводорода (H2S) = \(0,912 \, л \cdot \frac{{моль}}{{литр}} \cdot 34,08 \, г/моль\)
Масса сероводорода (H2S) ≈ 31,08 г

Масса хлороводорода (HCl):
Молярная масса хлороводорода (HCl) = 36,46 г/моль
Объем хлороводорода (HCl) = объем сероводорода (H2S) = \(0,912 \, л\) (по закону сохранения массы)
Масса хлороводорода (HCl) = \(V_{HCl} \cdot \frac{{моль}}{{литр}} \cdot Молярная \, масса \, (HCl)\)
Масса хлороводорода (HCl) = \(0,912 \, л \cdot \frac{{моль}}{{литр}} \cdot 36,46 \, г/моль\)
Масса хлороводорода (HCl) ≈ 33,29 г

Теперь мы можем рассчитать массовые доли сероводорода (H2S) и хлороводорода (HCl) в газовой смеси:

Массовая доля сероводорода (H2S):
Массовая доля H2S = \(\frac{{масса \, H2S}}{{масса \, H2S + масса \, HCl}} \cdot 100\% \)
Массовая доля H2S = \(\frac{{31,08 \, г}}{{31,08 \, г + 33,29 \, г}} \cdot 100\% \)
Массовая доля H2S ≈ 48,27%

Массовая доля хлороводорода (HCl):
Массовая доля HCl = \(\frac{{масса \, HCl}}{{масса \, H2S + масса \, HCl}} \cdot 100\% \)
Массовая доля HCl = \(\frac{{33,29 \, г}}{{31,08 \, г + 33,29 \, г}} \cdot 100\% \)
Массовая доля HCl ≈ 51,73%

Таким образом, массовая доля сероводорода (H2S) в газовой смеси составляет около 48,27%, а массовая доля хлороводорода (HCl) - около 51,73%.