Вопрос, который вызвал трудности
Плотность газовой смеси, состоящей из гелия и ксенона, при н.у. равна 3г/л. Определите объемную долю гелия ( в процентах) в смеси.
Ответ экспертов Учись.Ru
Чтобы дать полноценный ответ, был привлечён специалист, который хорошо разбирается в теме «Разное». Ваш вопрос звучал так: Плотность газовой смеси, состоящей из гелия и ксенона, при н.у. равна 3г/л. Определите объемную долю гелия ( в процентах) в смеси.
После обсуждения с другими специалистами сервиса мы пришли к выводу, что правильный ответ на ваш вопрос будет звучать следующим образом:
Для расчетов выбираем образец смеси количеством вещества 1 моль. Тогда при н.у. объем образца равен 22,4 л.
Находим массу образца газа:
m(г) = ρ(г) ∙ V(г); m(г) = 3 ∙ 22,4 = 67,2г.
Обозначаем количество гелия в образце смеси х; тогда количество ксенона в смеси будет равно (1 – х). Выразим массы гелия и ксенона в образце:
m(He) = ν(He) ∙ M(He); m(He) = х ∙ 4;
m(Xe) = ν(Xe) ∙ M(He); m(Xe) = (1 – x) ∙ 131.
Масса образца равна сумме масс гелия и ксенона, что составляет 67,2г:
m(He) + m(Xe) = 67,2г.
В последнее уравнение подставляем значения масс гелия и ксенона:
4х + (1 – х) ∙ 131 = 67,2
и получаем х = 0,5 моль.
Определяем объем гелия:
V(He) = ν(He) ∙ 22,4 л/моль;
V(He) = 0,5 ∙ 22,4 = 11,2 л.
Рассчитываем объемную долю гелия в смеси:
V(He)
φ(He) = ------------- ∙ 100%;
V(смеси)
φ(He) = 11,2/22,4 ∙ 100% = 50%.
Находим массу образца газа:
m(г) = ρ(г) ∙ V(г); m(г) = 3 ∙ 22,4 = 67,2г.
Обозначаем количество гелия в образце смеси х; тогда количество ксенона в смеси будет равно (1 – х). Выразим массы гелия и ксенона в образце:
m(He) = ν(He) ∙ M(He); m(He) = х ∙ 4;
m(Xe) = ν(Xe) ∙ M(He); m(Xe) = (1 – x) ∙ 131.
Масса образца равна сумме масс гелия и ксенона, что составляет 67,2г:
m(He) + m(Xe) = 67,2г.
В последнее уравнение подставляем значения масс гелия и ксенона:
4х + (1 – х) ∙ 131 = 67,2
и получаем х = 0,5 моль.
Определяем объем гелия:
V(He) = ν(He) ∙ 22,4 л/моль;
V(He) = 0,5 ∙ 22,4 = 11,2 л.
Рассчитываем объемную долю гелия в смеси:
V(He)
φ(He) = ------------- ∙ 100%;
V(смеси)
φ(He) = 11,2/22,4 ∙ 100% = 50%.