Химия
8 класс
Вопрос
Плотность газовой смеси, состоящей из гелия и ксенона, при н.у. равна 3 г/л. Определите объемную долю гелия (в процентах) в смеси.
Ответ
Для расчетов выбираем образец смеси количеством вещества 1 моль. Тогда при н.у. объем образца равен 22,4 л.
Находим массу образца газа:
m(г)=ρ(г)⋅V(г);m(г)=3⋅22,4=67,2г.
Обозначаем количество гелия в образце смеси х тогда количество ксенона в смеси будет равно (1−x). Выразим массы гелия и ксенона в образце:
m(He)=ν(He)⋅M(He);m(He)=x⋅4;
m(Xe)=ν(Xe)⋅M(Xe);m(Xe)=(1−x)⋅131.
Масса образца равна сумме масс гелия и ксенона что составляет 67,2 г:
m(He)+m(Xe)=67,2г.
В последнее уравнение подставляем значения массы гелия и ксенона:
4x+(1−x)⋅131=67,2
и получаем x=0,5моль.
Определяем объем гелия:
V(He)=ν(He)⋅22,4л/моль;
V(He)=0,5⋅22,4=11,2л.
Рассчитываем объемную долю гелия в смеси:
ϕ(He)=V(He)V(смеси)⋅100 %
ϕ(He)=11,222,4⋅100( %.