Какова плотность по воздуху исходной газовой смеси, состоящей из этана, этена и этина, объемом 20,16 литров, если после

Для решения данной задачи требуется использовать закон Гей-Люссака, который устанавливает, что при одной и той же температуре и давлении, объем газа прямо пропорционален количеству вещества. Формула для закона Гей-Люссака выглядит следующим образом:

\[\frac{{V_1}}{{n_1}} = \frac{{V_2}}{{n_2}}\]

Где \(V_1\) и \(V_2\) - объемы газа до и после прохождения соответственно, а \(n_1\) и \(n_2\) - количество вещества газа до и после.

Для начала, определим количество вещества газовой смеси до прохождения через аммиачную пробирку с оксидом серебра. Для этого воспользуемся уравнением идеального газа:

\[PV = nRT\]

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

Известно, что объем газа составляет 20,16 литров. Для нахождения количества вещества, нам необходимо знать давление и температуру данной системы. Давление не указано в условии задачи, поэтому примем его равным атмосферному давлению, то есть 1 атмосфера. Температуру также не указано, поэтому примем ее равной комнатной температуре, которая составляет примерно 298 Кельвинов.

Подставляя значения в формулу уравнения идеального газа, получим:

\[20,16 \cdot 1 = n \cdot 0,0821 \cdot 298\]

Решив уравнение, найдем значение количества вещества газовой смеси до прохождения через аммиачную пробирку с оксидом серебра.

Далее, рассмотрим прохождение газовой смеси через аммиачную пробирку с оксидом серебра. Из условия задачи известно, что выпало 72 грамма осадка. Осадок представляет собой оксид серебра (Ag2O), который образуется в результате реакции этена (C2H4) с оксидом серебра (Ag2O):

\[C2H4 + Ag2O → 2Ag + 2CO + H2O\]

Образование оксида серебра объясняется тем, что этен является двойной молекулой, поэтому в результате реакции получается две молекулы оксида серебра.

Для определения количества вещества этена воспользуемся формулой:

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

Где \(m\) - масса вещества, \(M\) - молярная масса.

Молярная масса этена (C2H4) равна 28,05 г/моль. Подставляя значения в формулу, получим:

\[n = \frac{{72}}{{28,05}}\]

Решив уравнение, найдем количество вещества этена, которое реагировало с оксидом серебра.

Теперь, чтобы найти количество вещества исходной газовой смеси, нам необходимо учесть, что этан и этин также реагируют с оксидом серебра. Для этого найдем количество вещества этана и этина, используя аналогичные вычисления.

Молярная масса этана (C2H6) равна 30,07 г/моль, а молярная масса этина (C2H2) равна 26,04 г/моль. Подставляя значения массы и молярных масс в формулу, найдем количество вещества этана и этина.

Итак, мы получили количество вещества каждого газа после прохождения через аммиачную пробирку с оксидом серебра (этен, этан и этин). Теперь мы можем найти общее количество вещества для газовой смеси. Для этого сложим количество вещества каждого газа:

\[n_2 = n_{C2H4} + n_{C2H6} + n_{C2H2}\]

Итак, теперь у нас есть общее количество вещества газовой смеси после прохождения через аммиачную пробирку с оксидом серебра. Теперь мы можем перейти к части задачи, связанной с бромной водой.

По условию задачи, объем газа после прохождения через бромную воду составляет 8,96 литров. Для определения количества вещества газовой смеси после этого процесса воспользуемся тем же уравнением идеального газа:

\[8,96 = n_2 \cdot 0,0821 \cdot 298\]

Подставив значение общего количества вещества \(n_2\), найденного ранее, решим уравнение и найдем количество вещества газовой смеси после прохождения через бромную воду.

Наконец, чтобы найти плотность газовой смеси, воспользуемся формулой плотности:

\[\text{{Плотность}} = \frac{{\text{{масса}}}}{{\text{{объем}}}}\]

Массу газовой смеси можно найти, умножив количество вещества на молярную массу. Зная плотность, объем и массу, можно найти плотность газовой смеси.

Таким образом, получим подробное и обоснованное решение задачи. Важно отметить, что для окончательного решения задачи необходимо знать молярные массы каждого компонента газовой смеси. Для их нахождения можно воспользоваться таблицей молярных масс элементов и соединений или химическими уравнениями реакций.