Определение газа по плотности и доле кислорода
Плотность газа по воздуху равна 1,586. Определите, что это за газ, если известно, что он состоит из двух элементов, а массовая доля кислорода как элемента в нём составляет 69,5%.
Дано
`D_text{возд.}(Э_xO_y) = 1.586`
`ω(O) = 69.5%`
Найти
`Э_xO_y text{ — ?}`
Решение
Найдём молярную массу газа:
`M(Э_xO_y) = D_text{возд.}(Э_xO_y) * M(возд.) = 1.586 * 29 = 46 text{ г/моль}`
Пусть у нас имеется 1 моль газа. Составим уравнение по массовой доле кислорода:
`ω(O) = (100 * y * M(O)) / (M(Э_xO_y))`
Подставим известные значения и найдем y:
`69.5 = (y * 16) / 46 * 100`
`y = (69.5 * 46) / (100 * 16)`
`y = 3197 / 1600 ≈ 2`
Значит, в молекуле газа содержится 2 атома кислорода.
Тогда на второй элемент приходится:
`M(Э_xO_2) = x * A_r(Э) + 2 * M(O)`
`46 = x * A_r(Э) + 2 * 16`
`46 = x * A_r(Э) + 32`
`x * A_r(Э) = 14`
При x = 1, A_r(Э) = 14 — это азот (N). Других подходящих вариантов нет, так как при x = 2 получилась бы A_r(Э) = 7, что соответствует литию, а у него нет газообразных соединений с кислородом. Следовательно, формула газа — NO₂ (оксид азота(IV)).
Ответ
`NO_2`