Question

Молярная масса газовой смеси, состоящей из аргона и гелия,равна 13г/моль. Определите массу гелия в смеси обьемом 11,2л.при н.у.

Answer 1

Молярные масса аргона и гелия составляют соответственно
40 и 4 г/моль. Доля их объёмов в смеси определяется из уравнения:
(40х+4(22,4-х)) / 22,4 = 13      х = 28/5 = 5,6 л аргона.
Его масса равна 40*5,6/22,4 = 10 г/моль.
В смеси объемом 11,2л.при н.у.(это 1/2 моля) м=10/2 = 5 г.

Answer 2

Для определения массы гелия в смеси, нам необходимо знать процентное содержание гелия в этой смеси. Однако, данная информация не предоставлена в вашем вопросе. Поэтому, я предположу, что газовая смесь состоит только из аргона и гелия.

Для решения данной задачи, мы можем использовать закон Дальтона, который утверждает, что суммарное давление газовой смеси равно сумме парциальных давлений каждого газа в этой смеси.

Давайте рассмотрим сначала парциальное давление гелия в этой смеси. Парциальное давление гелия можно определить, используя следующую формулу:

P(He) = X(He) * P(total)

где: - P(He) - парциальное давление гелия - X(He) - мольная доля гелия в смеси - P(total) - общее давление смеси (н.у. = 1 атм)

Мы знаем, что молярная масса газовой смеси равна 13 г/моль. Предположим, что масса гелия в смеси составляет m(He) г. Тогда масса аргона в смеси будет равна m(Ar) = (13 - m(He)) г.

Теперь мы можем использовать мольные массы аргона и гелия, чтобы выразить мольные доли каждого газа в смеси:

X(Ar) = m(Ar) / M(Ar) X(He) = m(He) / M(He)

где: - X(Ar) и X(He) - мольные доли аргона и гелия соответственно - M(Ar) и M(He) - молярные массы аргона и гелия соответственно

Теперь мы можем записать уравнение для парциального давления гелия:

P(He) = X(He) * P(total) = (m(He) / M(He)) * P(total)

Так как сумма парциальных давлений равна общему давлению смеси, мы можем записать:

P(Ar) + P(He) = P(total)

Подставим значение парциального давления гелия:

P(Ar) + (m(He) / M(He)) * P(total) = P(total)

Решим это уравнение относительно массы гелия m(He):

m(He) = (P(total) / P(total)) * M(He) * V(total)

где: - V(total) - объем смеси (11,2 л)

Зная, что н.у. (нормальные условия) соответствуют давлению 1 атмосфера и температуре 273,15 К, мы можем записать:

V(total) = V(н.у.) * (P(total) / P(н.у.)) * (T(н.у.) / T(total))

где: - V(н.у.) - объем смеси при н.у. (11,2 л) - P(н.у.) - давление при н.у. (1 атм) - T(н.у.) - температура при н.у. (273,15 К) - T(total) - температура смеси (предположим, что она равна н.у.)

Подставим это значение V(total) в уравнение для массы гелия:

m(He) = (P(total) / P(total)) * M(He) * V(н.у.) * (P(н.у.) / P(total)) * (T(н.у.) / T(total))

Таким образом, мы можем рассчитать массу гелия в смеси, используя известные значения:

- M(He) = 4 г/моль (молярная масса гелия) - V(н.у.) = 11,2 л (объем смеси при н.у.) - P(н.у.) = 1 атм (давление при н.у.) - T(н.у.) = 273,15 К (температура при н.у.) - P(total) = 1 атм (давление смеси, предположим, что оно равно н.у.)

Подставим эти значения в уравнение и рассчитаем массу гелия:

m(He) = (1 атм / 1 атм) * 4 г/моль * 11,2 л * (1 атм / 1 атм) * (273,15 К / 273,15 К)

Выполнив вычисления, получим:

m(He) = 44,8 г

Таким образом, масса гелия в данной газовой смеси объемом 11,2 л при н.у. составляет 44,8 г.