Плотность смеси углекислого газа и оксида азота(IV) по воздуху
Смесь углекислого газа и оксида азота (IV) содержит 5,117 · 10²³ молекул оксида азота (IV). Объёмная доля NO₂ в этой смеси равна 0,34. Какова плотность этой смеси по воздуху?
Дано
`N(NO_2) = 5.117*10^23 text{ молекул}`
`φ(NO_2) = 0.34`
Найти
`D_text{возд.}(смеси) = text{ ?}`
Решение
Найдём количество вещества оксида азота(IV):
`n(NO_2) = (N(NO_2))/(N_A) = (5.117*10^23)/(6.022*10^23) = 0.85 text{ моль}`
Так как объёмная доля газа пропорциональна его мольной доле, найдём общее количество вещества газовой смеси:
`n(смеси) = (n(NO_2))/(φ(NO_2)) = 0.85/0.34 = 2.5 text{ моль}`
Найдём количество вещества углекислого газа:
`n(CO_2) = n(смеси) - n(NO_2) = 2.5 - 0.85 = 1.65 text{ моль}`
Найдём массы газов:
`m(NO_2) = n(NO_2)*M(NO_2) = 0.85*46 = 39.1 text{ г}`
`m(CO_2) = n(CO_2)*M(CO_2) = 1.65*44 = 72.6 text{ г}`
Найдём общую массу смеси:
`m(смеси) = m(NO_2) + m(CO_2) = 39.1 + 72.6 = 111.7 text{ г}`
Найдём молярную массу смеси:
`M(смеси) = (m(смеси))/(n(смеси)) = 111.7/2.5 = 44.68 text{ г/моль}`
Найдём плотность смеси по воздуху:
`D_text{возд.}(смеси) = (M(смеси))/(M(возд.)) = 44.68/29 = 1.541`
Ответ
`D_text{возд.}(смеси) = 1.541`