Question

Газовая смесь состоит из азота массой 120 г и кислорода массой 140 г. Рассчитать объем этой газовой смеси при н.у.

Answer 1

Решение: V=Vm × n, Vm=22,4 дм^3/моль
M(N2) = 14×2=28 г/моль
М( O2) =16×2=32 г/моль
n=m/M, n(O2) = 140г/32г/моль=4.375 моль
n(N2) = 120г/28г/моль=4.29 моль
n(смеси) =4.29 моль +4.375 моль=8.665 моль
V(смеси) =8.655 моль × 22.4 дм^3/моль=194 дм^3

Answer 2

Для рассчета объема газовой смеси при нормальных условиях (н.у.), мы должны знать количество вещества каждого из газов, а также использовать закон Гей-Люссака или уравнение состояния идеального газа.

1. Найдем количество вещества каждого газа: Для этого воспользуемся формулой:

количество вещества (n) = масса (m) / молярная масса (M).

Где молярная масса азота (N2) ≈ 28 г/моль и кислорода (O2) ≈ 32 г/моль.

Количество вещества азота (n_азота) = 120 г / 28 г/моль ≈ 4.2857 моль. Количество вещества кислорода (n_кислорода) = 140 г / 32 г/моль ≈ 4.375 моль.

2. Найдем общее количество вещества газов в смеси: n_общее = n_азота + n_кислорода ≈ 4.2857 моль + 4.375 моль ≈ 8.6607 моль.

3. Рассчитаем объем газовой смеси при н.у.: Объем (V) можно найти, используя уравнение состояния идеального газа:

PV = nRT.

Где P - давление, V - объем, n - количество вещества, R - универсальная газовая постоянная (R ≈ 0.0821 л⋅атм/(моль⋅К)), T - температура в Кельвинах.

При н.у. давление (P) равно 1 атмосфере (атм), а температура (T) равна 273.15 К.

V = n_общее * RT / P.

V = 8.6607 моль * 0.0821 л⋅атм/(моль⋅К) * 273.15 К / 1 атм ≈ 200 л.

Таким образом, объем этой газовой смеси при нормальных условиях составляет около 200 литров.