Question

40. В каких объемных соотношениях следует взять газы водород и хлор, чтобы соотношение чисел молекул их в этой смеси было равно 2:7?​

Answer 1

Для определения объемных соотношений, при которых соотношение чисел молекул водорода (H2) и хлора (Cl2) в смеси будет равно 2:7, мы должны использовать закон Шарля и закон Дальтона.

Закон Шарля гласит, что объем газа при постоянном давлении и температуре пропорционален числу молекул газа. Закон Дальтона утверждает, что сумма объемов газов в смеси равна общему объему смеси.

Давайте предположим, что у нас есть V1 объем водорода и V2 объем хлора. Согласно заданию, соотношение чисел молекул водорода к хлору должно быть 2:7. Это означает, что:

(N(H2) / N(Cl2)) = (2 / 7)

Теперь у нас есть закон Дальтона, который гласит, что:

V1 + V2 = V_total

Также, согласно закону Шарля, объемы пропорциональны числу молекул, поэтому:

V1 / N(H2) = V2 / N(Cl2)

Теперь у нас есть два уравнения с двумя неизвестными: V1 и V2. Мы можем использовать эти уравнения, чтобы найти объемные соотношения. Давайте сначала выразим N(H2) и N(Cl2) через V1 и V2:

N(H2) = (2 / 7) * N(Cl2)

Теперь подставим это выражение во второе уравнение:

V1 / [(2 / 7) * N(Cl2)] = V2 / N(Cl2)

Теперь мы можем упростить это уравнение:

7 * V1 = 2 * V2

Теперь мы можем выразить V1 через V2:

V1 = (2 / 7) * V2

Теперь подставим это выражение в первое уравнение:

(2 / 7) * V2 + V2 = V_total

(9 / 7) * V2 = V_total

Теперь можем найти отношение V1 к V2:

V1 / V2 = (2 / 7) * V2 / V2 = 2 / 7

Таким образом, объемный соотношение между водородом и хлором должно быть 2:7.