Массовые доли серы и угля в смеси по кислороду

`m(смеси) = 27 text{ г}`

`V(O_2) = 22.4 text{ л}`

`ω(S) = text{ ?}`

`ω(C) = text{ ?}`

Запишем уравнения реакций горения серы и угля:

`S + O_2 = SO_2`

`C + O_2 = CO_2`

Найдём общее количество вещества кислорода, затраченного на сжигание смеси:

`n(O_2) = (V(O_2))/V_m = 22.4/22.4 = 1 text{ моль}`

Пусть:

`m(S) = x`

`m(C) = y`

Тогда масса смеси:

`m(смеси) = x + y = 27`

Выразим количество вещества кислорода, необходимое для сжигания серы и углерода:

`n_1(O_2) = (x)/(M(S)) = (x)/32`

`n_2(O_2) = (y)/(M(C)) = (y)/12`

Суммарное количество кислорода равно 1 моль:

`(x)/32 + (y)/12 = 1`

Решим систему уравнений:

`{(x + y = 27),((x)/32 + (y)/12 = 1):}`

`{(x = 27 - y),((27 - y)/32 + (y)/12 = 1):}`

`(27 - y)/32 + (y)/12 = 1`

`(12*(27 - y) + 32*y)/(384) = 1`

`324 - 12*y + 32*y = 384`

`20*y = 60`

`y = 3 text{ г}`

`x = 27 - 3 = 24 text{ г}`

Вычислим массовые доли компонентов в смеси:

`ω(S) = (100*x)/(m(смеси)) = (100*24)/27 = 88.89%`

`ω(C) = (100*y)/(m(смеси)) = (100*3)/27 = 11.11%`

`ω(S) = 88.89%`

`ω(C) = 11.11%`