Question

Средняя молярная масса смеси газов равна 5 г/моль. В смеси могли находиться газы: водород и гелий водород и аргон гелий и азот азот и углекислый газ неон и метан

Answer 1

Добрый день! Исходя из утверждения о средней молярной массе, равной 5 г/моль, мы можем понять, что один газ в смеси имеет молярную массу больше 5 г/моль, а другой меньше. Исходя из этого:

Водород и гелий не могли находиться, так как их молярные массы равны 2 г/моль и 4 г/моль соответственно.

Аргон и водород могли, так как их молярные массы равны 40 г/моль и 2 г/моль соответственно.

Гелий и азот могли, так как их молярные массы равны 4 г/моль и 28 г/моль соответственно.

Азот и углекислый газ не могли, так как их молярные массы превышают среднюю.

Неон и метан не могли, так как их молярные массы превышают среднюю.

Успехов!

Answer 2

Для того чтобы найти возможные комбинации газов в смеси, средняя молярная масса смеси должна быть равной 5 г/моль. Средняя молярная масса смеси вычисляется как сумма молярных масс каждого газа, умноженных на их мольные доли в смеси.

Средняя молярная масса (M_avg) смеси газов можно представить следующим образом:

M_avg = (M1 * x1) + (M2 * x2) + ... + (Mn * xn),

где M1, M2, ..., Mn - молярные массы каждого газа, а x1, x2, ..., xn - их мольные доли в смеси.

Для M_avg = 5 г/моль, вы можете исследовать различные комбинации газов и их мольных долей. Вам нужно будет найти такие пары газов и их мольные доли, которые суммируются до 5 г/моль. Вот несколько возможных комбинаций:

1. Водород (H2) и гелий (He):

   • M1 = 2 г/моль (молярная масса водорода)
   • M2 = 4 г/моль (молярная масса гелия)
   • x1 = 1 моль (100% водорода)
   • x2 = 0 моль (0% гелия)

   Сумма: (2 г/моль * 1) + (4 г/моль * 0) = 2 г/моль

2. Водород (H2) и аргон (Ar):

   • M1 = 2 г/моль (молярная масса водорода)
   • M2 = 40 г/моль (молярная масса аргона)
   • x1 = 0.1 моль (10% водорода)
   • x2 = 0.125 моль (12.5% аргона)

   Сумма: (2 г/моль * 0.1) + (40 г/моль * 0.125) = 5 г/моль

3. Гелий (He) и азот (N2):

   • M1 = 4 г/моль (молярная масса гелия)
   • M2 = 28 г/моль (молярная масса азота)
   • x1 = 1 моль (100% гелия)
   • x2 = 0 моль (0% азота)

   Сумма: (4 г/моль * 1) + (28 г/моль * 0) = 4 г/моль

4. Азот (N2) и углекислый газ (CO2):

   • M1 = 28 г/моль (молярная масса азота)
   • M2 = 44 г/моль (молярная масса углекислого газа)
   • x1 = 0.2 моль (20% азота)
   • x2 = 0.125 моль (12.5% углекислого газа)

   Сумма: (28 г/моль * 0.2) + (44 г/моль * 0.125) = 5 г/моль

5. Неон (Ne) и метан (CH4):

   • M1 = 20 г/моль (молярная масса неона)
   • M2 = 16 г/моль (молярная масса метана)
   • x1 = 0.25 моль (25% неона)
   • x2 = 0.3125 моль (31.25% метана)

   Сумма: (20 г/моль * 0.25) + (16 г/моль * 0.3125) = 5 г/моль

Таким образом, средняя молярная масса смеси может быть равной 5 г/моль в разных комбинациях газов и их мольных долей.