Какова массовая доля этилена в смеси при смешивании аммиака и этилена C2H4 в равных объемах?

Для решения этой задачи нам потребуется знание о том, что аммиак (NH3) и этилен (C2H4) являются газами, а их молекулярные массы равны соответственно 17.03 г/моль и 28.05 г/моль.

Чтобы рассчитать массовую долю этилена в смеси, нужно сначала определить количество вещества каждого газа. Для этого воспользуемся формулой молярной концентрации:

\[n = \frac{m}{M}\]

где \(n\) - количество вещества (в молях), \(m\) - масса вещества (в граммах), \(M\) - молярная масса вещества (в г/моль).

Так как аммиак и этилен смешиваются в равных объемах, то количество вещества каждого газа будет одинаковым.

Теперь посчитаем количество вещества аммиака и этилена:

Для аммиака:
\[n_{NH3} = \frac{m_{NH3}}{M_{NH3}}\]

Для этилена:
\[n_{C2H4} = \frac{m_{C2H4}}{M_{C2H4}}\]

Так как объемы газов равны, равны и количество вещества:
\[n_{NH3} = n_{C2H4}\]

Мы также знаем, что масса смеси равна сумме масс аммиака и этилена:
\[ m_{смеси} = m_{NH3} + m_{C2H4} \]

Теперь, используя соотношение массы каждого газа к общей массе смеси, мы можем рассчитать массовую долю этилена в смеси:

\[ \text{массовая доля этилена} = \frac{m_{C2H4}}{m_{смеси}} \times 100\% \]

Объединяя все это вместе, получим следующий шаг за шагом решение:

1. Определение количества вещества аммиака:
\[n_{NH3} = \frac{m_{NH3}}{M_{NH3}}\]

2. Определение количества вещества этилена:
\[n_{C2H4} = \frac{m_{C2H4}}{M_{C2H4}}\]

3. Установление равенства количества вещества:
\[n_{NH3} = n_{C2H4}\]

4. Определение общей массы смеси:
\[ m_{смеси} = m_{NH3} + m_{C2H4} \]

5. Рассчет массовой доли этилена:
\[ \text{массовая доля этилена} = \frac{m_{C2H4}}{m_{смеси}} \times 100\% \]

Таким образом, зная молекулярные массы аммиака и этилена, а также массы смеси, можно рассчитать массовую долю этилена в смеси.