Массовые доли водорода и гелия в газовой смеси
Вычислите массовые доли водорода и гелия в смеси, содержащей 20% (по объему) водорода и 80% (по объему) гелия.
Дано
`φ(H_2) = 20%`
`φ(He) = 80%`
Найти
`ω(H_2) = text{?}`
`ω(He) = text{?}`
Решение
Примем общий объём смеси за 100 л. Тогда объёмы газов:
`V(H_2) = (φ(H_2)*φ(смеси))/100 = (20*100)/100 = 20 text{ л}`
`V(He) = (φ(He)*φ(смеси))/100 = (80*100)/100 = 80 text{ л}`
Найдём количества веществ газов:
`n(H_2) = (V(H_2))/(V_m) = 20/22.4 = 0.8929 text{ моль}`
`n(He) = (V(He))/(V_m) = 80/22.4 = 3.571 text{ моль}`
Найдём массы газов:
`m(H_2) = n(H_2)*M(H_2) = 0.8929*2 = 1.786 text{ г}`
`m(He) = n(He)*M(He) = 3.571*4 = 14.28 text{ г}`
Найдём общую массу смеси:
`m(смеси) = m(H_2) + m(He) = 1.786 + 14.28 = 16.07 text{ г}`
Вычислим массовые доли газов:
`ω(H_2) = (100*m(H_2))/(m(смеси)) = (100*1.786)/16.07 = 11.11%`
`ω(He) = (100*m(He))/(m(смеси)) = (100*14.28)/16.07 = 88.89%`
Ответ
`ω(H_2) = 11.11%`
`ω(He) = 88.89%`