ГЛАВНАЯ » РЕШЕБНИК

2023-10-05   
33,6 л смеси угарного газа и углекислого газа имеют массу 48 г. Рассчитайте объемные и массовые доли компонентов в смеси.


Решение:


Пусть $n(CO) = x моль, n (CO_{2}) = y моль$, тогда $m(CO) = n(CO) \cdot M(CO) = 28x$,

$m(CO_{2}) = n(CO_{2}) \cdot M(CO_{2}) = 44y$.

Объем, занимаемый газами, можно рассчитать по формуле:

$V = V_{m} \frac{m}{M}$.

Таким образом, объемы газов в смеси равны:

$V(CO) = 22,4x, V (CO_{2}) = 22,4y$.

В условии задачи даны суммарные масса и объем смеси, следовательно, можно составить систему уравнений:

$28x + 44y = 48$,
$22,4x + 22,4y = 33,6$.

Получилась система уравнений с двумя неизвестными. Решая ее, найдем: $x = 1,125; y = 0,375$. Далее находим массы компонентов в смеси:

$m(CO) = 28x = 28 \cdot 1,125 = 31,5 (г)$,
$m (CO_{2}) = 44y = 44 \cdot 0,375 = 16,5 (г)$,
$\omega (CO) = \frac{31,5}{48} = 0,656$, или 65,6 %,
$\omega (CO_{2}) = \frac{16,5}{48} = 0,344$, или 34,4 %.

Теперь рассчитаем объемные доли газов в смеси:

$n(смеси) = 1,125 + 0,375 = 1,5 (моль)$,
$\phi (CO) = \frac{1,125}{1,5} = 0,656$, или 65,6 %,
$\phi (CO_{2}) = \frac{0,375}{1,5} = 0,344$, или 34,4 %.
Ответ: $\phi (CO) = 65,6$ %, $\phi (CO_{2}) = 34,4$ %.