Question

Вычислите объем смеси, содержащей оксид азота (IV) массой 23 г и кислород массой 4 г.

Answer 1

Вычислим количество вещества:
n(NO2)=23/46=0,5 моль
V(NO2)=0,5*22,4=11,2 л

n(O2)=4/32=0,125 моль
V(O2)=0,125*22,4=2,8 л

Сложим объемы:
V(смеси)=14 л

Answer 2

Для решения данной задачи, нужно определить количество вещества каждого из компонентов (оксид азота и кислород) и затем вычислить их объемы, исходя из их молекулярных масс и условий нормальных условий (н.у., т.е. при 0°C и 1 атм давления).

1. Рассчитаем количество вещества (моли) каждого компонента:

   Количество молей оксида азота (IV) = масса / молярная масса Молярная масса оксида азота (IV) (NO2) ≈ 46 г/моль (взято среднее значение масс двух возможных оксидов азота)

   Количество молей оксида азота (IV) = 23 г / 46 г/моль ≈ 0.5 моль

   Количество молей кислорода (O2) = масса / молярная масса Молярная масса кислорода (O2) = 32 г/моль

   Количество молей кислорода = 4 г / 32 г/моль = 0.125 моль

2. Поскольку оба компонента реагируют в соотношении 2:1 (2 моли оксида азота на 1 моль кислорода), то для определения объемов смеси нужно учесть это соотношение.

   Отношение молей оксида азота к кислороду = 0.5 моль / 0.125 моль = 4

   Это означает, что для каждой моли кислорода, нужно 2 моли оксида азота. Таким образом, количество молей смеси также будет 0.125 моль.

3. Теперь, используя идеальное газовое уравнение (V = nRT/P), где n - количество молей, R - универсальная газовая постоянная, T - температура в Кельвинах и P - давление в атмосферах, и приняв стандартные условия (0°C = 273.15 K и 1 атм), можно рассчитать объем смеси.

   V = nRT/P = (0.125 моль) * (0.0821 латм/мольК) * (273.15 K) / (1 атм) ≈ 2.73 л

Итак, объем смеси оксида азота (IV) и кислорода, при условиях нормальных условий, составит примерно 2.73 литра.