Определение числа атомов водорода в газовой смеси заданного состава
Газовая смесь состоит из водорода (объёмная доля 25%), аммиака (объёмная доля 40%) и метана (объёмная доля 35%). Объём смеси (н. у.) равен 67,2 л. Вычислите общее число атомов водорода, входящих в состав данной смеси.
Дано
`φ(H_2) = 25%`
`φ(NH_3) = 40%`
`φ(CH_4) = 35%`
`V(смеси) = 67.2 text{ л}`
Найти
`N_text{общ.}(H) = text{ ?}`
Решение
Найдём объём каждого газа:
`V(H_2) = (φ(H_2)*V(смеси))/100 = (25*67.2)/100 = 16.8 text{ л}`
`V(NH_3) = (φ(NH_3)*V(смеси))/100 = (40*67.2)/100 = 26.88 text{ л}`
`V(CH_4) = (φ(CH_4)*V(смеси))/100 = (35*67.2)/100 = 23.52 text{ л}`
Найдём количество вещества каждого газа:
`n(H_2) = (V(H_2))/(V_m) = 16.8/22.4 = 0.75 text{ моль}`
`n(NH_3) = (V(NH_3))/(V_m) = 26.88/22.4 = 1.2 text{ моль}`
`n(CH_4) = (V(CH_4))/(V_m) = 23.52/22.4 = 1.05 text{ моль}`
Найдём количество вещества атомов водорода в каждом газе:
`n_(H_2)(H) = 2*n(H_2) = 2*0.75 = 1.5 text{ моль}`
`n_(NH_3)(H) = 3*n(NH_3) = 3*1.2 = 3.6 text{ моль}`
`n_(CH_4)(H) = 4*n(CH_4) = 4*1.05 = 4.2 text{ моль}`
Найдём общее количество вещества атомов водорода в смеси:
`n_text{общ.}(H) = n_(H_2)(H) + n_(NH_3)(H) + n_(CH_4)(H) = 1.5 + 3.6 + 4.2 = 9.3 text{ моль}`
Вычислим общее число атомов водорода:
`N_text{общ.}(H) = n_text{общ.}(H)*N_A = 9.3*6.022*10^23 = 5.6*10^24 text{ атомов}`
Ответ
`N_text{общ.}(H) = 5.6*10^24 text{ атомов}`