Question

При н.у. в 100 г воды растворяется 5,6 л газа. Относительная плотность газа по водороду равна 18. Определите массовую долю (в процентах) газа в насыщенном растворе при н.у.

Answer 1

V(газа)=5,6 л

m(Н2О)=100 г

D(H2)=18

М(газа)= D(H2)*М(Н2)=18*2=36 г/моль

n(газа)= V/ V м=5,6/22,4=0,25 моль

m(газа)= n*М=0,25*36=9 г

w= m (газа)/ m(р-ра)=9/(100+9)=0,0826*100%=8,26%;    

Answer 2

Для определения массовой доли газа в насыщенном растворе при нормальных условиях (н.у.), мы можем использовать закон Генри:

Концентрация газа = K * P

где:

• K - константа Генри (постоянная растворимости газа);
• P - давление газа над раствором.

Для данной задачи, нам дано, что в 100 г воды растворяется 5,6 л газа. При н.у. объем 1 моль идеального газа равен примерно 22,71 литра (это объем моля газа при стандартных условиях).

Для рассчета массовой доли газа в насыщенном растворе, нужно сначала определить количество вещества газа, растворенного в 100 г воды, а затем выразить его массу.

1. Определим количество вещества газа в молях:

Объем газа, растворенного в воде = 5,6 л Объем 1 моль газа при н.у. (V_m) = 22,71 л

Количество вещества газа (n) = объем газа / объем 1 моль газа n = 5,6 л / 22,71 л/моль ≈ 0,246 моль

2. Теперь найдем массу газа:

Масса газа (m) = количество вещества газа * молярная масса газа

Поскольку нам не дана молярная масса газа, но известно, что его относительная плотность по водороду равна 18, мы можем выразить молярную массу газа относительно массы молекулы водорода (молярная масса водорода = 1 г/моль):

Молярная масса газа = 18 * молярная масса водорода Молярная масса газа = 18 * 1 г/моль = 18 г/моль

Теперь можем вычислить массу газа:

m = 0,246 моль * 18 г/моль ≈ 4,428 г

3. Наконец, рассчитаем массовую долю газа в насыщенном растворе:

Массовая доля газа (%) = (масса газа / общая масса раствора) * 100

Общая масса раствора состоит из массы воды (100 г) и массы газа (4,428 г):

Общая масса раствора = масса воды + масса газа = 100 г + 4,428 г = 104,428 г

Массовая доля газа (%) = (4,428 г / 104,428 г) * 100 ≈ 4,24%

Таким образом, массовая доля газа в насыщенном растворе при н.у. составляет около 4,24%.