Чтобы найти объемную долю газов в смеси, нам нужно выполнить несколько шагов. Начнем с определения количества кислорода, который был использован для окисления. Затем мы сможем использовать это значение для нахождения объемной доли каждого газа в смеси.
- Определение количества кислорода:
- Объем воздуха, использованного для окисления, составляет 22,4 л.
- Объемная доля кислорода в воздухе составляет 20%, следовательно, объем кислорода в воздухе можно найти по формуле:
- Объем кислорода = Объем воздуха × Объемная доля кислорода = 22,4 л × 0,20 = 4,48 л.
- Определение массы смеси:
- Плотность смеси равна 2,036 г/л.
- Для нахождения массы смеси, используем формулу: Масса = Плотность × Объем.
- Масса смеси = 2,036 г/л × 22,4 л = 45,6064 г.
- Определение молекулярной массы смеси:
- Молекулярные массы газов:
- CO (угарный газ) = 28 г/моль
- CO2 (углекислый газ) = 44 г/моль
- SO2 (сернистый газ) = 64 г/моль
- Обозначим количество вещества каждого газа в молях как n_CO, n_CO2 и n_SO2. Тогда общая масса смеси будет равна:
- 28n_CO + 44n_CO2 + 64n_SO2 = 45,6064 г.
- Определение количества молей кислорода:
- Для полного окисления 1 моль угарного газа (CO) требуется 0,5 моль кислорода (O2).
- Для 1 моль углекислого газа (CO2) необходимо 1 моль кислорода.
- Для 1 моль сернистого газа (SO2) требуется 1 моль кислорода.
- Общая потребность в кислороде будет равна: 0,5n_CO + n_CO2 + n_SO2 = n_O2.
- Сравнение количества молей кислорода:
- Количество молей кислорода, которое мы нашли ранее, равно: n_O2 = 4,48 л / 22,4 л/моль = 0,2 моль.
- Теперь мы можем составить систему уравнений:
- 0,5n_CO + n_CO2 + n_SO2 = 0,2.
- 28n_CO + 44n_CO2 + 64n_SO2 = 45,6064.
- Решение системы уравнений:
- Решив систему уравнений, мы можем найти значения n_CO, n_CO2 и n_SO2.
- После нахождения значений, мы можем вычислить объемные доли каждого газа:
- Объемная доля (v) газа = (n_газа × 22,4 л) / Общий объем смеси.
После выполнения всех расчетов, вы получите объемные доли CO, CO2 и SO2 в процентах. Если у вас возникнут трудности на каком-то из шагов, не стесняйтесь задавать вопросы!