Каков состав исходной смеси меди, железа и алюминия в массовых процентах, если при обработке 8,2 г этой смеси избытком

Чтобы решить эту задачу, мы можем использовать закон Дальтона о суммарном давлении газов. Согласно этому закону, суммарное давление газов в смеси равно сумме парциальных давлений каждого газа.

Для начала, давайте определим, какие газы образуются при обработке смеси концентрированной азотной кислотой и разбавленной серной кислотой.

1. Обработка смеси концентрированной азотной кислотой:
Из задачи нам известно, что при обработке 8,2 г смеси избытком концентрированной азотной кислоты выделилось 2,24 л газа. Давайте обозначим этот газ как Газ1.

2. Обработка смеси разбавленной серной кислотой:
Также из задачи нам известно, что при обработке той же массы смеси избытком разбавленной серной кислоты выделился такой же объем газа, как и в первом случае (2,24 л). Давайте обозначим этот газ как Газ2.

Согласно закону Дальтона, суммарное давление газов в исходной смеси будет равно сумме их парциальных давлений, поскольку они образуются независимо друг от друга.

Итак, давайте решим задачу шаг за шагом.

Шаг 1: Найдем парциальное давление Газ1.
Мы не знаем мольную долю каждого компонента смеси, но мы можем сказать, что Газ1 образуется из избыточного компонента, поскольку объем, который он занимает, больше объема этого газа при обработке разбавленной серной кислотой. Предположим, что Газ1 образуется от алюминия.

Теперь воспользуемся уравнением идеального газа:
\[PV = nRT\]

Где P - давление, V - объем, n - количество вещества (в молях), R - универсальная газовая постоянная, T - температура (в Кельвинах).

Мы знаем, что V = 2,24 л, R - константа, а T не указано. Поэтому мы можем предположить, что температура остается постоянной.

Таким образом, соотношение будет выглядеть следующим образом:
\[P_1 \cdot V_1 = n_1 \cdot R \cdot T\]

Мы также знаем, что масса Газ1 составляет 8,2 г. Чтобы найти количество вещества (n_1), можно использовать следующую формулу:
\[n_1 = \frac{m_1}{M_1}\]

Где m_1 - масса Газ1, M_1 - молярная масса Газ1.

Поскольку предположено, что Газ1 образуется от алюминия, его молярная масса M_1 будет равна молярной массе алюминия.

Теперь мы можем записать уравнение для парциального давления Газ1:
\[P_1 = \frac{m_1 \cdot R \cdot T}{V_1 \cdot M_1}\]

Шаг 2: Найдем парциальное давление Газ2.
Здесь мы предполагаем, что Газ2 образуется от либо меди, либо железа. По аналогии с предыдущим шагом, мы можем записать уравнение для парциального давления Газ2:
\[P_2 = \frac{m_2 \cdot R \cdot T}{V_2 \cdot M_2}\]

Шаг 3: Выразим массовые проценты каждого компонента в исходной смеси.
Согласно закону Дальтона, суммарное давление газов в исходной смеси равно сумме их парциальных давлений:
\[P_{\text{общ}} = P_1 + P_2\]

Теперь мы можем выразить массовые проценты каждого компонента. Допустим, массовой процент Газ1 равен x, а массовой процент Газ2 равен y. Тогда массовой процент третьего компонента (оставшегося после выделения газов) будет равен 100 - x - y.

Таким образом, мы можем записать следующее уравнение:
\[x + y + (100 - x - y) = 100\]

Шаг 4: Найдем массовые проценты каждого компонента.
Для этого мы используем формулу массового процента:
\[x = \frac{m_1}{m_{\text{исх}}} \times 100\]
\[y = \frac{m_2}{m_{\text{исх}}} \times 100\]
\[z = \frac{m_3}{m_{\text{исх}}} \times 100\]

Где m_{\text{исх}} - масса исходной смеси.

Применяя все эти шаги, вы сможете решить эту задачу.