Для решения этой задачи нам нужно использовать информацию о плотности фтороводорода (HF) по водороду (H2) и предположения о том, что фтороводород может существовать в виде молекул HF и (HF)2.
Шаги решения:
- Определим молекулярные массы:
- Молекулярная масса водорода (H2) составляет приблизительно 2 г/моль.
- Молекулярная масса фтороводорода (HF) составляет приблизительно 1 + 19 = 20 г/моль.
- Молекулярная масса димера фтороводорода ((HF)2) составляет 2 * 20 = 40 г/моль.
- Определим плотность фтороводорода:
- Плотность фтороводорода по водороду равна 14, значит, плотность HF составляет 14 * 2 = 28 г/л.
- Обозначим процентное содержание молекул HF и (HF)2:
- Пусть x - доля молекул HF, тогда (1 - x) - доля молекул (HF)2.
- Запишем уравнение для плотности:
- Плотность смеси можно выразить как:
- ρ = (x * 20 + (1 - x) * 40) / (x + 2(1 - x))
- где 20 - масса HF, 40 - масса (HF)2, а в знаменателе мы учитываем количество молекул (1 HF + 2 (HF)2).
- Подставляем известные значения:
- Согласно условию задачи, плотность равна 28 г/л:
- 28 = (20x + 40(1 - x)) / (x + 2(1 - x)).
- Решаем уравнение:
- Упрощаем уравнение:
- 28(x + 2 - 2x) = 20x + 40 - 40x.
- 28(2 - x) = -20x + 40.
- 56 - 28x = -20x + 40.
- 56 - 40 = 28x - 20x.
- 16 = 8x.
- x = 2.
- Находим процентное содержание:
- Доля HF: 2 / (2 + 2) = 0.5 или 50%.
- Доля (HF)2: 1 - 0.5 = 0.5 или 50%.
Таким образом, процентное содержание молекул HF и (HF)2 в фтороводороде составляет по 50% для каждой формы. Надеюсь, это объяснение было полезным для вас!