Какова средняя молярная масса смеси, состоящей из 3 литров кислорода и 2 литров водорода?

Когда мы говорим о средней молярной массе смеси, мы имеем в виду среднюю массу одной молекулы смеси. Для решения этой задачи нам потребуется знать молярные массы кислорода и водорода, а также количество молекул каждого газа.

По таблице периодических элементов, молярная масса кислорода (O) составляет примерно 16 г/моль, а молярная масса водорода (H) составляет примерно 1 г/моль.

Мы можем рассчитать количество молекул в каждом газе, используя их объемы и уравнение состояния идеального газа:
\[PV = nRT\]

где P - давление, V - объем, n - количество молекул, R - универсальная газовая постоянная и T - температура.

Так как у нас нет информации о давлении и температуре, мы можем предположить, что они одинаковы для обоих газов и воспользоваться пропорцией объемов:

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

где n1 и n2 - количество молекул кислорода и водорода соответственно, V1 и V2 - объемы кислорода и водорода соответственно.

Так как у нас 3 литра кислорода и 2 литра водорода, мы можем записать:
\[\frac{n_{\text{Oxygen}}}{3} = \frac{n_{\text{Hydrogen}}}{2}\]

Теперь мы можем найти отношения между количеством молекул кислорода и водорода:
\[\frac{n_{\text{Oxygen}}}{n_{\text{Hydrogen}}} = \frac{3}{2}\]

Так как молярные массы заданы в г/моль, мы можем использовать их для рассчета массы каждого газа. Для этого нужно умножить количество молекул на молярную массу:
Масса кислорода: \(n_{\text{Oxygen}} \times \text{молярная масса O}\)
Масса водорода: \(n_{\text{Hydrogen}} \times \text{молярная масса H}\)

Теперь нам нужно сложить массы кислорода и водорода, чтобы получить общую массу смеси:
Общая масса смеси: \(n_{\text{Oxygen}} \times \text{молярная масса O} + n_{\text{Hydrogen}} \times \text{молярная масса H}\)

Мы знаем, что \(n_{\text{Oxygen}} = \frac{3}{2} \times n_{\text{Hydrogen}}\), поэтому можем заменить \(n_{\text{Oxygen}}\) в формуле:
Общая масса смеси: \(\frac{3}{2} \times n_{\text{Hydrogen}} \times \text{молярная масса O} + n_{\text{Hydrogen}} \times \text{молярная масса H}\)

Теперь остается только подставить известные значения молярных масс и решить полученное выражение численно.