Каков объемный процент метана в смеси, состоящей из равных масс метана и хлороводорода?

Чтобы определить объемный процент метана в данной смеси, нам необходимо воспользоваться основными принципами химии и относительными молярными массами веществ.

В данной смеси имеются две компоненты: метан (CH₄) и хлороводород (HCl). Мы знаем, что масса метана равна массе хлороводорода.

1. Начнем с вычисления молярной массы каждого вещества. Молярная масса метана равна 16 г/моль (12 г за углерод и 4 г за водород), а молярная масса хлороводорода равна приблизительно 36.5 г/моль (1 г за водород и 35.5 г за хлор).

2. Затем мы должны выразить молы каждого вещества в данной смеси. Поскольку масса метана и хлороводорода одинакова, допустим, что у нас есть 1 г каждого вещества. Это означает, что у нас есть 1 моль метана и 1 моль хлороводорода.

3. Теперь определите объем каждого вещества при стандартных условиях (температура 0 °C и давление 1 атм). По уравнению состояния идеальных газов, 1 моль любого газа занимает примерно 22.4 литра объема.

4. Таким образом, в данной смеси у нас есть 22.4 литра метана и 22.4 литра хлороводорода.

5. Чтобы вычислить объемный процент метана в смеси, нам нужно разделить объем метана на общий объем смеси и умножить на 100%. В данном случае это будет (22.4 л / (22.4 л + 22.4 л)) * 100% = 50%.

Таким образом, объемный процент метана в смеси, состоящей из равных масс метана и хлороводорода, равен 50%.