Question

УМОЛЯЮ ПОМОГИТЕ!!! в эвдиометре сожгли 100 мл смеси водорода, метана и кислорода.после конденсации водяного пара и приведении газа к начальным условиям объём оброзовавшейся смеси оказался равным 35 мл. после поглощения углекислого газа щолочью объём остатка, в котором загоралась тлеющая лучинка, стал равным 25 мл. определите состав взятой смеси в % по объёму и в % по массе. ВНИМАНИЕ НЕ КОПИРУЙТЕ У ТОГО ЧЕЛОВЕКА КОТОРЫ РЕШИЛ ЭТО. ОН ВСЕГДА ПИШЕТ вот как то так. У НЕГО НЕ ПРАВЕЛЬНО

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

в эвдиометре сожгли 100 мл смеси водорода, метана и кислорода. после конденсации водяного пара и приведении газа к начальным условиям объём образовавшейся смеси оказался равным 35 мл. после поглощения углекислого газа щелочью объём остатка, в котором загоралась тлеющая лучинка, стал равным 25 мл. определите состав взятой смеси в % по объёму и в % по массе.

Проще  всего  вычислить  объем  метана. По  условию  задачи  остаток

непрореагировавшего  кислорода  равен  25 мл.  Тогда  объем  образовавшегося  углекислого  газа  равен  35 - 25 = 10 мл.

Используя  закон  объемных  отношений  пишем  уравнение  горения  метана:   10 мл      20 мл    10 мл        20 мл

               СН₄   +  2O₂   =  CO₂   +   2H₂O  (пар)   (уравнение 1)

Обозначим  объем  водорода  в  составе  смеси  через  х,  объем  метана  через  у,  а  объем  кислорода  через z

Тогда                       х + у  + z  =  100  мл    (уравнение  2)

значение у = 10мл

Запишем  уравнение  горения  водорода  в общем  виде

                   х          + 0,5 х      х

                   Н₂   + 0,5 О₂  =  Н₂О (пар)

    Объем   кислорода  в  составе  смеси  складывается  из  следующих  величин:  25 мл (остаток)  + 20 мл (затрачено  на горение   метана)  +  0,5 х  (объем  кислорода  затраченный  на горение  водорода)

            z =  25 + 20 + 0,5 x

Теперь  в  уравнение  2   переносим  все  известные  и  неизвестные  значения:

      х   +  10  + 25 + 20 + 0,5 x  = 100

Упрощаем  это уравнение   1,5 х  = 45  и  решаем его  х = 30 мл

Напомним  х  -  это  объем  водорода.

 Тогда   V(H₂) =  30 мл    V(CH₄)  =  10 мл    V(O₂)  = 60 мл

Тогда  объемный  состав  смеси  равен  

φ(H₂) = 30%      φ(СH₄) = 10%     φ(О₂) = 60%

Для   нахождения   массовой  доли каждого  компонента  примем  условно  количество  всей газовой смеси  равным  1 моль

Тогда  количество  водорода  будет  равно  0,3  моль,  количество  метана  равно  0,1  моль,  количество  кислорода 0,6 моль.

Найдем  условно  массы  каждого  газа  в  составе 1 моль  смеси:

m(H₂)  =  0,3 × 2 г/моль =    0,6 г  

m(СН₄)  =  0,1 × 16 г/моль = 1,6 г  

m(О₂)  =  0,6 × 32 г/моль = 19,2 г  

Масса  всей  газовой  смеси  составит  0,6 + 1,6 + 19,2 = 21,4 г

ω(Н₂)  =  2,80 %   ω (СН₄)  =  7,48%    ω(О₂)  =  89,72%

Answer 2

Давайте рассмотрим данную задачу шаг за шагом.

Известно, что в начале было 100 мл смеси водорода, метана и кислорода. После сгорания смеси объем стал равным 35 мл. Затем, после поглощения углекислого газа щелочью, объем остатка стал равным 25 мл.

Давайте сначала определим состав смеси.

1. Найдем объем водорода и метана в начальной смеси: Объем водорода = начальный объем - объем остатка = 100 мл - 25 мл = 75 мл. Объем метана = начальный объем - объем водорода = 100 мл - 75 мл = 25 мл.

2. Теперь определим соотношение объемов водорода, метана и кислорода в начальной смеси: Поскольку водород и метан сгорели, они реагировали с кислородом в соотношении 2:1, образуя воду (H2O) и углекислый газ (CO2).

   Давайте обозначим количество молей водорода как "x" и количество молей метана как "y". Тогда количество молей кислорода будет "2x + y".

   Уравнение баланса молей водорода: 2x = количество молей кислорода (2x + y).

   Уравнение баланса молей метана: y = количество молей кислорода (2x + y).

   Из уравнений видно, что x = y, то есть количество молей водорода равно количеству молей метана.

3. Определим процентное соотношение водорода, метана и кислорода в начальной смеси:

   • Водород составляет: (75 мл / 100 мл) * 100% = 75% по объему.
   • Метан составляет: (25 мл / 100 мл) * 100% = 25% по объему.
   • Кислород составляет остаток до 100%: 100% - (75% + 25%) = 0% по объему.

Теперь перейдем к определению состава смеси по массе. Для этого нам понадобятся молярные массы веществ: водород (H2) - 2 г/моль, метан (CH4) - 16 г/моль, кислород (O2) - 32 г/моль.

1. Рассчитаем количество молей каждого газа:

   • Количество молей водорода = объем водорода / 1000 (переводим мл в литры) = 75 мл / 1000 = 0.075 л.
   • Количество молей метана = объем метана / 1000 = 25 мл / 1000 = 0.025 л.
   • Количество молей кислорода = (объем начальной смеси - объем водорода - объем метана) / 1000 = (100 мл - 75 мл - 25 мл) / 1000 = 0 л (так как в процессе горения водорода и метана весь кислород ушел на образование воды и углекислого газа).

2. Рассчитаем массу каждого газа:

   • Масса водорода = количество молей водорода * молярная масса H2 = 0.075 моль * 2 г/моль = 0.15 г.
   • Масса метана = количество молей метана * молярная масса CH4 = 0.025 моль * 16 г/моль = 0.4 г.

3. Рассчитаем процентное соотношение каждого газа по массе в начальной смеси:

   • Процент водорода по массе = (масса водорода / масса начальной смеси) * 100% = (0.15 г / (0.15 г + 0.4 г)) * 100% ≈ 27.27%.
   • Процент метана по массе = (масса метана / масса начальной смеси) * 100% = (0.4 г / (0.15 г + 0.4 г)) * 100% ≈ 72.73%.

Итак, состав взятой смеси по объему:

• Водород: 75%
• Метан: 25%
• Кислород: 0%

Состав взятой смеси по массе:

• Водород: около 27.27%
• Метан: около 72.73%
• Кислород: 0%

Пожалуйста, обратите внимание, что это решение подразумевает, что газы идеально ведут себя при стандартных условиях и учтено лишь их реагирование в заданной последовательности.