Определите процентное содержание по молярности и массе (в %) оксида углерода(II) в смеси, в которой содержится 16,8

Для решения данной задачи, нам необходимо вычислить процентное содержание по молярности и массе оксида углерода(II) в смеси, основываясь на объемах данных газов.

Шаг 1: Переводим объемы газов в стандартные условия (нормальное давление и температуру).

Объем оксида углерода(II) в стандартных условиях (н.у.) можно вычислить с использованием уравнения состояния идеального газа:

\[V_1 = V_1^{"} \times \frac{273.15 K}{T_1} \times \frac{P}{760 mmHg}\]

где \(V_1^{"}\) - изначальный объем газа, \(T_1\) - начальная температура газа, \(P\) - давление газа.

Для оксида углерода(II):

\(V_1 = 16.8 \times \frac{273.15 K}{273.15 K} \times \frac{760 mmHg}{760 mmHg} = 16.8 L\)

Аналогично, приводим объем оксида углерода(IV) в стандартные условия (н.у.):

\(V_2 = 13.44 \times \frac{273.15 K}{273.15 K} \times \frac{760 mmHg}{760 mmHg} = 13.44 L\)

Шаг 2: Вычисляем количество вещества газов.

Используем формулу количество вещества газа:

\[n = \frac{V}{V_m}\]

где \(V\) - объем газа в нормальных условиях (н.у.), \(V_m\) - молярный объем газа при нормальных условиях (н.у.), равный 22.4 л/моль.

Для оксида углерода(II):

\(n_1 = \frac{16.8}{22.4} = 0.75 моль\)

Для оксида углерода(IV):

\(n_2 = \frac{13.44}{22.4} = 0.60 моль\)

Шаг 3: Рассчитываем процентное содержание по молярности оксида углерода(II).

\[ \% С_1 = \frac{n_1}{n_1 + n_2} \times 100\]

где \(n_1\) - количество вещества оксида углерода(II), \(n_2\) - количество вещества оксида углерода(IV).

Подставляем значения:

\[\% С_1 = \frac{0.75}{0.75 + 0.60} \times 100 = \frac{0.75}{1.35} \times 100 \approx 55.56\%\]

Таким образом, процентное содержание оксида углерода(II) в смеси составляет примерно 55.56%.

Шаг 4: Рассчитываем процентное содержание по массе оксида углерода(II).

Для этого нам необходимо знать молярные массы этих газов:

Молярная масса оксида углерода(II) (CO) = 12.0 г/моль + 16.0 г/моль = 28.0 г/моль
Молярная масса оксида углерода(IV) (CO_2) = 12.0 г/моль + (16.0 г/моль \times 2) = 44.0 г/моль

Теперь мы можем рассчитать массу каждого газа:

Масса оксида углерода(II) = \(n_1 \times\)молярная масса оксида углерода(II) = \(0.75 \times 28.0\) г = \(21.0\) г
Масса оксида углерода(IV) = \(n_2 \times\)молярная масса оксида углерода(IV) = \(0.60 \times 44.0\) г = \(26.4\) г

Теперь рассчитаем процентное содержание по массе оксида углерода(II):

\(\% С_2 = \frac{\text{масса оксида углерода(II)}}{\text{масса смеси}} \times 100\)

\(\% С_2 = \frac{21.0 г}{21.0 г + 26.4 г} \times 100 \approx \frac{21.0 г}{47.4 г} \times 100 \approx 44.3\%\)

Таким образом, процентное содержание оксида углерода(II) по массе в смеси составляет примерно 44.3%.

Итак, процентное содержание оксида углерода(II) по молярности составляет примерно 55.56%, а по массе - примерно 44.3%.