Плотность смеси углекислого газа с кислородом по водороду
Смесь углекислого газа с кислородом содержит 3,311 · 10²³ атомов углерода и 1,3846 · 10²⁴ атомов кислорода. Определите плотность данной смеси по водороду.
Дано
`N(C) = 3.311*10^23 text{ атомов}`
`N(O) = 1.3846*10^24 text{ атомов}`
Найти
`D_(H_2)(смеси) = text{ ?}`
Решение
Найдём количество вещества атомов углерода:
`n(C) = (N(C))/(N_A) = (3.311*10^23)/(6.022*10^23) = 0.55 text{ моль}`
Найдём количество вещества атомов кислорода:
`n(O) = (N(O))/(N_A) = (1.3846*10^24)/(6.022*10^23) = 2.3 text{ моль}`
Так как атомы углерода есть только в углекислом газе, то:
`n(CO_2) = n(C) = 0.55 text{ моль}`
Тогда количество вещества атомов кислорода:
`n(O) = n(O) - 2*n(C) = 2.3 - 2*0.55 = 1.2 text{ моль}`
Количество вещества молекул кислорода:
`n(O_2) = (n(O))/2 = 1.2/2 = 0.6 text{ моль}`
Найдём массы газов:
`m(CO_2) = n(CO_2)*M(CO_2) = 0.55*44 = 24.2 text{ г}`
`m(O_2) = n(O_2)*M(O_2) = 0.6*32 = 19.2 text{ г}`
Найдём общую массу смеси:
`m(смеси) = m(CO_2) + m(O_2) = 24.2 + 19.2 = 43.4 text{ г}`
Найдём общее количество вещества газов в смеси:
`n(смеси) = n(CO_2) + n(O_2) = 0.55 + 0.6 = 1.15 text{ моль}`
Найдём молярную массу смеси:
`M(смеси) = (m(смеси))/(n(смеси)) = 43.4/1.15 = 37.74 text{ г/моль}`
Найдём плотность смеси по водороду:
`D_(H_2)(смеси) = (M(смеси))/(M(H_2)) = 37.74/2 = 18.87`
Ответ
`D_(H_2)(смеси) = 18.87`