Химия
8 класс
Вопрос
Относительная плотность по водороду газовой смеси, состоящей из гелия и кислорода, равна 12,5. Определите объем гелия (н.у.) в смеси массой 10 г.
Ответ
Определяем молярную массу газовой смеси:
$M(г) = D \cdot M(H_{2}); M(г) = 12,5 \cdot 2 = 25 г/моль$.
Рассчитаем количество смеси:
$\nu (г) = \frac{m(г)}{M(г)}; \nu (г) = \frac{10}{25} = 0,4 моль$.
По условию масса смеси равна 10 г, т.е.
$m(He) + m(O_{2}) = 10 г$.
Выразим массу кислорода:
$m(O_{2}) = 10 - m(He)$.
Выразим количество гелия и кислорода:
$\nu (He) = \frac{m(He)}{M(He)}; \nu (He) = \frac{m(He)}{4}$;
$\nu (O_{2}) = \frac{m(O_{2})}{M(O_{2})}; \nu (O_{2}) = \frac{10 - m(He)}{32}$.
Количество смеси равно сумме количеств гелия н кислорода и составляет 0,4 моль:
$\nu (He) + \nu (O_{2}) = 0,4 моль$.
В последнее уравнение подставляем значение количеств гелия и кислорода:
$\frac{m(He)}{4} + \frac{10 - m(He)}{32} = 0,4$.
Решаем уравнение:
$m(He) = 0,4 г$.
Находим количество гелия:
$\nu (He) = \frac{m(He)}{M(He)}; \nu (He) = \frac{0,4}{4} = 0,1 моль$.
Определяем объем гелия при н.у.:
$V(He) = \nu (He) \cdot 22,4 л/моль$;
$V(He) = 0,1 \cdot 22,4 = 2,24 л$.