Какой состав газовой смеси, состоящей из этилена и водорода, получится после их пропускания над нагретым платиновым катализатором, если плотность смеси по водороду составляет 6,2, а плотность равновесной газовой смеси по H2 равна 7,75? Необходимо определить состав равновесной газовой смеси в процентах по объему.
Блестящая_Королева
Для решения этой задачи воспользуемся законом Гей-Люссака, также известным как закон пропорций газов. Согласно этому закону, объемы газов, реагирующих между собой при постоянных условиях, состоят в простых числовых отношениях.
Для начала, давайте обозначим неизвестные величины. Пусть объем этилена в равновесной газовой смеси равен \( V_1 \), а объем водорода равен \( V_2 \).
Также, в задаче нам даны плотности смеси по водороду и по равновесной газовой смеси. Плотность смеси по водороду составляет 6,2, а плотность равновесной газовой смеси по H2 равна 7,75.
Используем формулу для расчета плотности газовой смеси:
\[ \text{плотность газовой смеси} = \frac{\text{сумма масс компонентов}}{\text{общий объем}} \]
Так как нам даны плотности, а не массы, то мы можем предположить, что объем смеси равен 1. Следовательно, масса смеси также будет равна 1.
Масса этилена в смеси будет равна \( V_1 \cdot \text{плотность этилена} \), где плотность этилена составляет 2,24. Масса водорода будет равна \( V_2 \cdot \text{плотность водорода} \).
Таким образом, у нас есть два уравнения:
\[ V_1 \cdot \text{плотность этилена} + V_2 \cdot \text{плотность водорода} = 1 \]
\[ V_1 + V_2 = 1 \]
Мы можем записать первое уравнение в виде:
\[ V_1 \cdot 2,24 + V_2 \cdot 6,2 = 1 \]
Теперь у нас есть два уравнения с двумя неизвестными. Решим их методом замены, выразив одну переменную через другую.
Из второго уравнения выразим \( V_2 \) через \( V_1 \):
\[ V_2 = 1 - V_1 \]
Подставим это выражение в первое уравнение:
\[ V_1 \cdot 2,24 + (1 - V_1) \cdot 6,2 = 1 \]
Раскроем скобки:
\[ 2,24V_1 + 6,2 - 6,2V_1 = 1 \]
Соберем все члены с \( V_1 \) вместе:
\[ -4,96V_1 = 1 - 6,2 \]
\[ -4,96V_1 = -5,2 \]
Разделим обе части на -4,96:
\[ V_1 = \frac{-5,2}{-4,96} \]
\[ V_1 \approx 1,048 \]
Теперь найдем \( V_2 \), подставив полученное значение \( V_1 \) во второе уравнение:
\[ V_2 = 1 - V_1 \]
\[ V_2 = 1 - 1,048 \]
\[ V_2 \approx -0,048 \]
К сожалению, полученное значение \( V_2 \) является отрицательным, что невозможно в данном контексте задачи. Вероятно, в данной задаче допущена ошибка или необходима дополнительная информация для ее решения.
Пожалуйста, обратитесь к преподавателю или воспользуйтесь другим источником для получения дополнительной помощи по данной задаче.
Для начала, давайте обозначим неизвестные величины. Пусть объем этилена в равновесной газовой смеси равен \( V_1 \), а объем водорода равен \( V_2 \).
Также, в задаче нам даны плотности смеси по водороду и по равновесной газовой смеси. Плотность смеси по водороду составляет 6,2, а плотность равновесной газовой смеси по H2 равна 7,75.
Используем формулу для расчета плотности газовой смеси:
\[ \text{плотность газовой смеси} = \frac{\text{сумма масс компонентов}}{\text{общий объем}} \]
Так как нам даны плотности, а не массы, то мы можем предположить, что объем смеси равен 1. Следовательно, масса смеси также будет равна 1.
Масса этилена в смеси будет равна \( V_1 \cdot \text{плотность этилена} \), где плотность этилена составляет 2,24. Масса водорода будет равна \( V_2 \cdot \text{плотность водорода} \).
Таким образом, у нас есть два уравнения:
\[ V_1 \cdot \text{плотность этилена} + V_2 \cdot \text{плотность водорода} = 1 \]
\[ V_1 + V_2 = 1 \]
Мы можем записать первое уравнение в виде:
\[ V_1 \cdot 2,24 + V_2 \cdot 6,2 = 1 \]
Теперь у нас есть два уравнения с двумя неизвестными. Решим их методом замены, выразив одну переменную через другую.
Из второго уравнения выразим \( V_2 \) через \( V_1 \):
\[ V_2 = 1 - V_1 \]
Подставим это выражение в первое уравнение:
\[ V_1 \cdot 2,24 + (1 - V_1) \cdot 6,2 = 1 \]
Раскроем скобки:
\[ 2,24V_1 + 6,2 - 6,2V_1 = 1 \]
Соберем все члены с \( V_1 \) вместе:
\[ -4,96V_1 = 1 - 6,2 \]
\[ -4,96V_1 = -5,2 \]
Разделим обе части на -4,96:
\[ V_1 = \frac{-5,2}{-4,96} \]
\[ V_1 \approx 1,048 \]
Теперь найдем \( V_2 \), подставив полученное значение \( V_1 \) во второе уравнение:
\[ V_2 = 1 - V_1 \]
\[ V_2 = 1 - 1,048 \]
\[ V_2 \approx -0,048 \]
К сожалению, полученное значение \( V_2 \) является отрицательным, что невозможно в данном контексте задачи. Вероятно, в данной задаче допущена ошибка или необходима дополнительная информация для ее решения.
Пожалуйста, обратитесь к преподавателю или воспользуйтесь другим источником для получения дополнительной помощи по данной задаче.
Знаешь ответ?