Химия

Для расчетов выбираем образец смеси количеством вещества 1 моль. Тогда при н.у. объем образца равен 22,4 л.

Находим массу образца газа:

$m(г) = \rho(г) \cdot V(г); m(г) = 3 \cdot 22,4 = 67,2 г$.

Обозначаем количество гелия в образце смеси х тогда количество ксенона в смеси будет равно $(1-x)$. Выразим массы гелия и ксенона в образце:

$m(He) = \nu (He) \cdot M(He); m(He) = x \cdot 4$;
$m(Xe) = \nu (Xe) \cdot M(Xe); m(Xe) = (1 - x) \cdot 131$.

Масса образца равна сумме масс гелия и ксенона что составляет 67,2 г:

$m(He) + m(Xe) = 67,2 г$.

В последнее уравнение подставляем значения массы гелия и ксенона:

$4x + (1-x) \cdot 131 = 67,2$

и получаем $x = 0,5 моль$.

Определяем объем гелия:

$V(He) = \nu (He) \cdot 22,4 л/моль$;
$V(He) = 0,5 \cdot 22,4 = 11,2 л$.

Рассчитываем объемную долю гелия в смеси:

$\phi (He) = \frac{V(He)}{V(смеси) } \cdot 100$ %
$\phi (He) = \frac{11,2}{22,4} \cdot 100 \text( % ) = 50$ %.