Плотность по водороду смеси газов
Найдите плотность по водороду смеси газов, в которой объемная доля кислорода составляет 20%, водорода – 40%, остальное – сероводород.
Дано
`φ(O_2) = 20%`
`φ(H_2) = 40%`
`φ(H_2S) = 40%`
Найти
`D_(H_2)(смеси) = text{ ?}`
Решение
Примем общий объём смеси за 100 л. Тогда объёмы газов:
`V(O_2) = (φ(O_2)*V(смеси))/100 = (20*100)/100 = 20 text{ л}`
`V(H_2) = (φ(H_2)*V(смеси))/100 = (40*100)/100 = 40 text{ л}`
`V(H_2S) = (φ(H_2S)*V(смеси))/100 = (40*100)/100 = 40 text{ л}`
Найдём количества веществ газов:
`n(O_2) = (V(O_2))/(V_m) = 20/22.4 = 0.8929 text{ моль}`
`n(H_2) = (V(H_2))/(V_m) = 40/22.4 = 1.786 text{ моль}`
`n(H_2S) = (V(H_2S))/(V_m) = 40/22.4 = 1.786 text{ моль}`
Найдём массы газов:
`m(O_2) = n(O_2)*M(O_2) = 0.8929*32 = 28.57 text{ г}`
`m(H_2) = n(H_2)*M(H_2) = 1.786*2 = 3.572 text{ г}`
`m(H_2S) = n(H_2S)*M(H_2S) = 1.786*34 = 60.72 text{ г}`
Найдём общую массу смеси:
`m(смеси) = m(O_2) + m(H_2) + m(H_2S) = 28.57 + 3.572 + 60.72 = 92.86 text{ г}`
Найдём общее количество вещества смеси:
`n(смеси) = n(O_2) + n(H_2) + n(H_2S) = 0.8929 + 1.786 + 1.786 = 4.465 text{ моль}`
Найдём молярную массу смеси:
`M(смеси) = (m(смеси))/(n(смеси)) = 92.86/4.465 = 20.8 text{ г/моль}`
Найдём плотность смеси по водороду:
`D_(H_2)(смеси) = (M(смеси))/(M(H_2)) = 20.80/2 = 10.4`
Ответ
`D_(H_2)(смеси) = 10.4`