О.С.ГАБРИЕЛЯН,
И.Г.ОСТРОУМОВ,
А.К.АХЛЕБИНИН

СТАРТ В ХИМИЮ

7 класс

Продолжение. Начало см. в № 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7/2006

Глава 2. Математика в химии

(окончание)

§ 13. Объемная доля газов в смеси

В состав воздуха входит несколько различных газов: кислород, азот, углекислый газ, благородные газы, водяные пары и некоторые другие вещества. Содержание каждого из этих газов в чистом воздухе строго определенно.

Для того чтобы выразить состав смеси газов в цифрах, т.е. количественно, используют особую величину, которую называют объемной долей газов в смеси.

Объемную долю газа в смеси обозначают греческой буквой – «фи».

Объемной долей газа в смеси называют отношение объема данного газа к общему объему смеси:

Что же показывает объемная доля газа в смеси или, как говорят, какой физический смысл этой величины? Объемная доля газа показывает, какую часть общего объема смеси занимает данный газ.

Если бы нам удалось разделить 100 л воздуха на отдельные газообразные компоненты, мы получили бы около 78 л азота, 21 л кислорода, 30 мл углекислого газа, в оставшемся объеме содержались бы так называемые благородные газы (главным образом аргон) и некоторые другие (рис. 62).

Рис. 62. Состав атмосферного воздуха

Рассчитаем объемные доли этих газов в воздухе:

Нетрудно заметить, что сумма объемных долей всех газов в смеси всегда равна 1, или 100%:

(азота) + (кисл.) + (угл. газа) + (др. газов) = 78% + 21% + 0,03% + 0,97% = 100%.

Тот воздух, который мы выдыхаем, гораздо беднее кислородом (его объемная доля снижается до 16%), зато содержание углекислого газа возрастает до 4%. Такой воздух для дыхания уже непригоден. Вот почему помещение, в котором находится много людей, надо регулярно проветривать.

В химии на производстве чаще приходится сталкиваться с обратной задачей: определять объем газа в смеси по известной объемной доле.

Пример . Вычислите объем кислорода, содержащегося в 500 л воздуха.

Из определения объемной доли газа в смеси выразим объем кислорода:

V (кисл.) = V (возд.) (кисл.).

Подставим в уравнение числа и рассчитаем объем кислорода:

V (кисл.) = 500 (л) 0,21 = 105 л.

Кстати, для приближенных расчетов объемную долю кислорода в воздухе можно принять равной 0,2, или 20%.

При расчете объемных долей газов в смеси можно воспользоваться маленькой хитростью. Зная, что сумма объемных долей равна 100%, для «последнего» газа в смеси эту величину можно рассчитать по-другому.

Задача. Анализ атмосферы Венеры показал, что в 50 мл венерианского «воздуха» содержится 48,5 мл углекислого газа и 1,5 мл азота. Рассчитайте объемные доли газов в атмосфере планеты.

V (смеси) = 50 мл,

V (угл. газа) = 48,5 мл,

V (азота) = 1,5 мл.

Найти:

(угл. газа),

Решение

Рассчитаем объемную долю углекислого газа в смеси. По определению:

Вычислим объемную долю азота в смеси, зная, что сумма объемных долей газов в смеси равна 100%:

(угл. газа) + (азота) = 100%,

(азота) = 100% – (угл. газа) = 100% – 97% = 3%.

Ответ. (угл. газа) = 97%, (азота) = 3%.

С помощью какой величины измеряют содержание компонентов в смесях другого типа, например в растворах? Понятно, что в этом случае пользоваться объемной долей неудобно. На помощь приходит новая величина, о которой вы узнаете на следующем уроке.

1. Что такое объемная доля компонента в газовой смеси?

2. Объемная доля аргона в воздухе 0,9%. Какой объем воздуха необходим для получения 5 л аргона?

3. При разделении воздуха было получено 224 л азота. Какие объемы кислорода и углекислого газа были получены при этом?

4. Объемная доля метана в природном газе составляет 92%. Какой объем этой газовой смеси будет содержать 4,6 мл метана?

5. Смешали 6 л кислорода и 2 л углекислого газа. Найдите объемную долю каждого газа в полученной смеси.

§ 14. Массовая доля вещества в растворе

– Сколько ложечек сахара ты кладешь в чай?

– Дома – две, в гостях – восемь.

Шутка известная, но давайте посмотрим на нее глазами химика. Вряд ли вам понравится такой «чай в гостях». Уж очень сладкий он будет из-за неумеренного содержания сахара! Содержание растворенного вещества в растворе химики называют концентрацией.

Концентрацию вещества можно выражать различными способами. Кстати, число ложечек на чашку воды – способ вполне приемлемый, но только для кухни. Трудно представить себе химика, приготавливающего раствор таким образом.

Один из самых распространенных способов выражения концентрации раствора – через массовую долю растворенного вещества.

Массовой долей вещества в растворе называют отношение массы растворенного вещества к массе раствора:

Не правда ли, очень похоже на объемную долю? Так оно и есть, ведь любая доля, как вы уже знаете, – это отношение какой-то части к целому. Как и массовая доля элемента в сложном веществе, массовая доля вещества в растворе обозначается греческой буквой («омега») и может принимать значения от 0 до 1 (или от 0 до 100%). Она показывает, какая часть массы раствора приходится на растворенное вещество. И еще: массовая доля вещества в процентах численно равна массе растворенного вещества в 100 г раствора. К примеру, в 100 г 3%-го раствора уксуса содержится 3 г чистой уксусной кислоты.

Самые простые растворы состоят из двух компонентов. Один из компонентов раствора – растворитель. Для нас более привычны жидкие растворы, значит, растворитель в них – жидкое вещество. Чаще всего – вода.

Другой компонент раствора – растворенное вещество. Им может быть и газ, и жидкое, и твердое вещество.

Масса раствора складывается из массы растворителя и массы растворенного вещества, т. е. верно выражение:

m (раствора) = m (растворителя) + m (растворенного вещества).

Предположим, массовая доля растворенного вещества равна 0,1, или 10%. Значит, оставшиеся 0,9, или 90%, – это массовая доля растворителя.

Массовая доля растворенного вещества широко используется не только в химии, но и в медицине, биологии, физике, да и в повседневной жизни. В качестве иллюстрации к сказанному рассмотрим решение некоторых задач прикладного характера.

Задача 1. Перед посадкой семена томатов дезинфицируют (протравливают) 1%-м раствором марганцовки. Какую массу такого раствора можно приготовить из 0,25 г марганцовки?

(марганцовки) = 0,01 г,

m (марганцовки) = 0,25 г.

Найти:

m (раствора).

Решение

Зная массу растворенного вещества и его массовую долю в растворе, можно вычислить массу раствора:

Ответ . m (раствора) = 25 г.

Задача 2. В медицине широко применяют так называемые физиологические растворы, в частности раствор поваренной соли с массовой долей соли 0,9%. Рассчитайте массы соли и воды, необходимые для приготовления 1500 г физиологического раствора.

(соли) = 0,009,

m (раствора) = 1500 г.

Найти:

m (соли),

m (воды).

Решение

Вычислим массу соли, необходимой для приготовления 1500 г физиологического раствора:

m (соли) = m (раствора) (соли) = 1500 (г) 0,009 = 13,5 г.

Определим массу воды, необходимой для приготовления раствора:

m (воды) = m (раствора) – m (соли) = 1500 – 13,5 = 1486,5 г.

Ответ . m (соли) = 13,5 г, m (воды) = 1486,5 г.

Отличаются ли свойства растворов от свойств компонентов, образующих эти гомогенные смеси?

С помощью домашнего эксперимента (задание 9 к этому параграфу) вам будет нетрудно убедиться в том, что раствор замерзает при более низкой температуре, чем чистый растворитель. Например, морская вода начинает замерзать при температуре –1,9 °С, в то время как чистая вода кристаллизуется при 0 °С.

Что такое массовая доля растворенного вещества? Сравните понятия «объемная доля» и «массовая доля» компонентов смеси.

2. Массовая доля йода в аптечной йодной настойке составляет 5%. Какую массу йода и спирта нужно взять, чтобы приготовить 200 г настойки?

3. В 150 г воды растворили 25 г поваренной соли. Определите массовую долю соли в полученном растворе.

4. В 200 г столового уксуса содержится 6 г уксусной кислоты. Определите массовую долю кислоты в столовом уксусе.

5. Найдите массу воды и лимонной кислоты, необходимую для приготовления 50 г 5%-го раствора.

6. Из 240 г 3%-го раствора питьевой соды выпарили 80 г воды. Найдите массовую долю соды в полученном растворе.

7. К 150 г 20%-го раствора сахара добавили 30 г сахара. Найдите массовую долю вещества в полученном растворе.

8. Смешали два раствора серной кислоты: 80 г 40%-го и 160 г 10%-го. Найдите массовую долю кислоты в полученном растворе.

9. Пять чайных ложек поваренной соли (с горкой) растворите в 450 г (450 мл) воды. Учитывая, что масса соли в каждой ложке примерно 10 г, рассчитайте массовую долю соли в растворе. В две одинаковые пластиковые бутылки объемом 0,5 л налейте полученный раствор и водопроводную воду. Поместите бутылки в морозильную камеру холодильника. Загляните в холодильник примерно через час. Какая жидкость начнет замерзать раньше? В какой бутылке содержимое раньше превратится в лед? Сделайте вывод.

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 3.
Приготовление раствора с заданной массовой долей
растворенного вещества

Цель данной работы состоит в приготовлении раствора с заданной массовой долей путем растворения рассчитанной массы твердого вещества в определенном объеме воды.

Рассчитайте массу твердого вещества, необходимого для приготовления раствора в соответствии с вашим вариантом задания (табл. 3). На весах отмерьте рассчитанную массу твердого вещества и перенесите его в химический стакан.

Таблица 3

Варианты задания к практической работе № 3

Рассчитайте массу воды, необходимой для приготовления раствора. Поскольку плотность воды равна 1 г/мл, рассчитанная вами масса численно равна ее объему. С помощью мерного цилиндра отмерьте вычисленный объем воды и прилейте его к веществу в стакане. Перемешивая содержимое стакана стеклянной палочкой, добейтесь полного растворения вещества в воде. Требуемый раствор готов.

§ 15. Массовая доля примесей

На примере замерзания раствора соли вы убедились, что присутствие посторонних соединений изменяет свойства вещества. В некоторых областях техники использование недостаточно «чистых» материалов недопустимо. Микросхему компьютера не сделать без особо чистого кристалла кремния, в атомной энергетике предъявляются повышенные требования к очистке ядерного топлива, световой сигнал «погаснет» в стекловолоконном кабеле, наткнувшись на посторонние вкрапления.

Если главное (основное) вещество содержит посторонние загрязнения – это тоже смесь, только в этом случае все ненужные, а порой и вредные ее компоненты называют одним словом – примеси. Чем меньше примесей, тем чище вещество.

Иногда вещество, содержащее примеси, называют техническим образцом или просто образцом. Следовательно, любой такой образец включает основное вещество и примеси.

Степень чистоты вещества принято выражать массовой долей основного компонента или массовой долей примесей.

С массовыми долями разного типа вы уже знакомы. Попробуйте теперь сами сформулировать определение, что такое массовая доля примесей в веществе. Получилось? Сравните.

Массовой долей примесей называется отношение массы примесей к массе образца:

Предположим, вам нужно вычислить массовую долю основного вещества в образце. Тогда можно воспользоваться формулой:

Следует не забывать, что сумма массовых долей основного вещества и примесей всегда равна 1, или 100%:

(осн. в-ва) + (примесей) = 1, или 100%.

Также справедливо утверждение, что масса образца складывается из массы основного вещества и массы примесей:

m (образца) = m (осн. в-ва) + m (примесей).

Разберем несколько задач с использованием понятия «массовая доля примесей».

Задача 1. Природная самородная сера содержит 8% примесей. Какая масса чистой серы содержится в 2 т природного образца?

(примесей) = 0,08,

m (образца) = 2 т.

Найти:

m (серы).

Решение

Вычислим массу примесей в 2 т самородной серы:

m (примесей) = m (образца) (примесей) = 2 (т) 0,08 = 0,16 т.

Рассчитаем массу чистой серы, содержащейся в природном образце:

m (серы) = m (образца) – m (примесей) = 2 (т) – 0,16 (т) = 1,84 т.

Ответ . m (серы) = 1,84 т.

Задача 2. В пищевой отрасли промышленности можно использовать лимонную кислоту, содержащую не более 1% посторонних примесей. В аналитической лаборатории установлено, что в 2,345 г продукта содержится 2,312 г кислоты. Можно ли использовать продукт в пищевых целях?

m (образца) = 2,345 г,

m (кислоты) = 2,312 г.

(примесей).

Решение

Вычислим массовую долю лимонной кислоты в образце:

Рассчитаем массовую долю примесей в образце:

(примесей) = 1 – (кислоты) = 1 – 0,986 = 0,014, или 1,4%.

Ответ. Данный образец лимонной кислоты не может быть использован в пищевой отрасли промышленности.

1. Что называется массовой долей примесей? Что показывает эта величина?

2. В промышленности используются вещества с маркировкой «ч», что означает «чистое вещество». Содержание примесей в них может составлять, например, 0,01%. Найдите максимально допустимую массу примесей в 120 г образца сажи с маркировкой «ч».

3. Массовая доля примесей в известняке составляет 5%. Рассчитайте массу основного вещества (карбоната кальция), содержащегося в 300 кг природного известняка.

4. При очистке медного купороса получилось 150 мг примесей, что составило 2% от массы образца. Определите массу технического медного купороса, который подвергли очистке.

5. Для изготовления полупроводниковых батарей используется сверхчистый кремний. Массовая доля примесей в нем не должна превышать 0,000 000 0001%. Годится ли для данных целей кремний, в 30 кг которого содержится 0,03 мг примесей?

Объёмная доля (также объёмная часть , доля по объёму , объёмная концентрация ) - безразмерная величина, равная отношению объёма какого-то вещества в смеси к объёму всей смеси.

Обозначается греческой буквой φ .

Применяется в основном к газам и жидкостям.

Смысл величины

Объёмная доля вычисляется по формуле:

$\backslash phi=\backslash frac\{V\_1\}\{V\}$,

• V 1 - объём растворённого вещества в единицах объёма;
• V - общий объём раствора в тех же единицах.

Объёмная доля в химии

В химии величина используется в основном для газов, потому что объемная доля газовой смеси при н.у. равна его молярной концентрации.
Принято выражать объёмную долю в процентах.

См. также

Напишите отзыв о статье "Объёмная доля"

Ссылки

Отрывок, характеризующий Объёмная доля

Валуев конфиденциально рассказывал, что Уваров был прислан из Петербурга, для того чтобы узнать мнение москвичей об Аустерлице.
В третьем кружке Нарышкин говорил о заседании австрийского военного совета, в котором Суворов закричал петухом в ответ на глупость австрийских генералов. Шиншин, стоявший тут же, хотел пошутить, сказав, что Кутузов, видно, и этому нетрудному искусству – кричать по петушиному – не мог выучиться у Суворова; но старички строго посмотрели на шутника, давая ему тем чувствовать, что здесь и в нынешний день так неприлично было говорить про Кутузова.
Граф Илья Андреич Ростов, озабоченно, торопливо похаживал в своих мягких сапогах из столовой в гостиную, поспешно и совершенно одинаково здороваясь с важными и неважными лицами, которых он всех знал, и изредка отыскивая глазами своего стройного молодца сына, радостно останавливал на нем свой взгляд и подмигивал ему. Молодой Ростов стоял у окна с Долоховым, с которым он недавно познакомился, и знакомством которого он дорожил. Старый граф подошел к ним и пожал руку Долохову.

В состав воздуха входит несколько различных газов: кислород, азот, углекислый газ, благородные газы, водяные пары и некоторые другие вещества. Содержание каждого из этих газов в чистом воздухе строго определенно.

Для того чтобы выразить состав смеси газов в цифрах, т. е. количественно, используют особую величину, которую называют объемной долей газов в смеси.

Объемную долю газа в смеси обозначают буквой φ (фи).

Что же показывает объемная доля газа в смеси, или, как говорят, каков физический смысл этой величины? Она показывает, какую часть общего объема смеси занимает данный газ.

Если бы нам удалось разделить 100 л воздуха на отдельные газообразные компоненты, мы получили бы около 78 л азота N 2 , 21 л кислорода О 2 , 0,03 л углекислого газа СО 2 , в оставшемся объеме содержались бы так называемые благородные газы (главным образом аргон Аr) и некоторые другие вещества (рис. 77).

Рис. 77. Диаграмма атмосферного воздуха

Давайте рассчитаем объемные доли этих газов в воздухе:

Сумма объемных долей всех газов в смеси всегда равна 1, или 100%:

Тот воздух, который мы выдыхаем, гораздо беднее кислородом (его объемная доля снижается до 16%), зато содержание углекислого газа возрастает до 4% . Такой воздух для дыхания уже непригоден. Вот почему помещение, в котором находится много людей, надо регулярно проветривать.

В химии, в производстве чаще приходится сталкиваться с обратной задачей: определять объем газа в смеси по известной объемной доле. Вычислим, к примеру, какой объем кислорода содержится в 500 л воздуха.

Из определения объемной доли газа в смеси

выразим объем кислорода:

Подставим в уравнение числа и рассчитаем объем кислорода:

Кстати, для приближенных расчетов объемную долю кислорода в воздухе можно принять равной 0,2, или 20%.

При расчете объемных долей газов в смеси можно воспользоваться одной маленькой хитростью. Зная, что сумма объемных долей равна 100%, для «последнего» газа в смеси эту величину можно рассчитать вычитанием из 100% известных величин.

Задача 5. Анализ атмосферы Венеры показал, что в 50 мл ве-нерианской атмосферы содержится 48,5 мл углекислого газа и 1,5 мл азота. Рассчитайте объемные доли газов в атмосфере этой планеты.

2. Вычислим объемную долю азота в смеси, зная, что сумма объемных долей газов в смеси равна 100% :

С помощью какой величины измеряют содержание компонентов в смесях другого типа, например в растворах? Понятно, что в этом случае пользоваться объемной долей неудобно. На помощь приходит новая величина, о которой вы узнаете на следующем уроке.

Вопросы и задания

1. Что такое объемная доля компонента в газовой смеси?
2. Объемная доля аргона в воздухе 0,9%. Какой объем воздуха необходим для получения 5 л аргона?
3. При разделении воздуха было получено 224 л азота. Какие объемы кислорода и углекислого газа были получены при этом?
4. Объемная доля метана в природном газе составляет 92%. Какой объем этой газовой смеси будет содержать 4,6 мл метана?
5. Смешали 6 л кислорода и 2 л углекислого газа. Найдите объемную долю каждого газа в полученной смеси.

Некоторый газ при 25 о С и давлении 99,3 кПа занимает объем 1,52 мл. Какой объем займет этот газ при н.у.?

Решение:

Для приведения газа к н.у. используем объединенный газовый закон Бойля-Мариотта и Гей-Люссака:

где Т о = 273 К; Т = 273 + t = 273 + 25 = 298 К; Р о = 101,325 кПа.

Находим
;
мл.

Ответ : 136,5 мл.

Задача № 2

Определить относительную плотность по водороду газообразного вещества, 1 г которого при 27 о С и давлении 101656 Па занимает объем 760 мл.

Решение:

Для нахождения относительной плотности газа надо знать молярные массы: м(газа) и м(н2).

Молярную массу газа найдем из уравнения Менделеева-Клапейрона:
отсюда
.

Газовая постоянная R = 8,31 Дж/мольК; Т = 273 + 27 = 300 К.

При выражении газовой постоянной в Дж/мольК, объем газа должен выражаться в м 3 , а давление в Па: V =760 мл=76010 -6 м 3 .

Находим молярную массу газа: М =
=32,2 г/моль.

Находим плотность этого газа по водороду по формуле:

D(Н 2) =
=
.

Ответ : 16,1.

Задача № 3

Какой объем оксида углерода(II) окислился кислородом (н.у.), если образовалось 10 л оксида углерода(IV), измеренного при 0С и давлении 1,5 атм.?

Решение:

Запишем уравнение реакции окисления оксида углерода(II):

2СО + О 2 = 2СО 2 .

Вычисляем количество оксида углерода(IV), используя уравнение Менделеева-Клапейрона. Для расчетов необходимо предварительно исходные данные выразить в единицах СИ:

R =8,31 Дж/мольK; p = 1,5101000= 151,510 3 Па; Т = t + 273=273К; V =1010 –3 м 3 .

n = ;n =

Рассчитаем, используя уравнение реакции, количество оксида углерода(II):

;  n (CO) = 0,668 (моль).

Находим объем оксида углерода(II) при н.у.:

V (CO) = n (СО)V м;

V (CO) = 0,668моль22,4л/моль = 15л.

Ответ : 15 л СО.

Сколько молекул содержится в 100 мл газа при 47 о С и давлении 64848 Па? (Ответ : 1,4710 21)

Какой объем займут 6,0210 20 молекул газа при температуре 127 о С и давлении 4 атм.? (Ответ : 8,2 мл)

400 мл двухатомного газа при 27 о С и 133322 Па имеют массу 0,685 г. Определите какой это газ. (Ответ : кислород)

Какой объем займет 1 г азота при 273 о С и давлении 26,7 кПа?

(Ответ : 6,07 л)

Определите давление, при котором 1 г аммиака при 100 о С займет объем 2 л. (Ответ : 91,2 кПа)

Определите молярную массу газа, если 560 мл газа при давлении 1,1 атм и 25 о С имеют массу 1,109 г. (Ответ : 44 г/моль)

Вычислите среднюю молярную массу смеси, состоящей из 30% кислорода и 70% оксида азота(I). (Ответ : 40,4 г/моль)

Дополнительные задания

Чему равна относительная плотность по гелию газа, плотность которого при нормальных условиях равна 1,429 г/л? (Ответ : 8)

В сосуде объемом 40 л находится 77 г углекислого газа под давлением 106,6 кПа. Найдите температуру газа. (Ответ : 20 о С)

Занятие 8. Объемная доля газов в смеси. Молярная доля

 Вопросы для самостоятельной подготовки

Закон объемных отношений.

Объемная доля ( ).

Молярная доля (N или  ).

Типовые задачи с решениями

Задача № 1

Масса 10,75 л смеси водорода и кислорода (н.у.) составляет 2 г. Найдите объемные доли газов в смеси.

Решение:

Находим плотность смеси газов:

ρ(смеси) = (г/л);ρ(смеси)=
= 0,186 г/л.

Рассчитываем среднюю молярную массу смеси газов:

М (смеси)=ρ(смеси)V м;

М (смеси) = 0,186г/л 22,4л/моль = 4,16 (г/моль).

Вычисляем объемные доли газов, используя следствие из закона Авогадро:

М (смеси)=φ (Н 2)М (Н 2) + φ (О 2)М (О 2).

Обозначаем φ (Н 2) = Х, а φ (О 2) = 1 – Х;

М (смеси) = Х2+(1–Х)32;

4,16 = Х2 + (1-Х)32;

Х=φ (Н 2)=0,927 или 92,7%; φ (О 2)=7,3%.

Ответ : φ (Н 2)=92,7%, φ (О 2)= 7,3%.

Задача № 2

Плотность смеси кислорода и озона по водороду равна 17. Определите молярную долю кислорода в смеси.

Решение:

Находим среднюю молярную массу смеси газов:

М (смеси газов) = 2D Н 2 ;

М (смеси газов) = 217 = 34 г/моль.

Определяем количества вещества кислорода в смеси:

М (смеси) = n (O 2)M (O 2) + n (O 3)M (O 3).

Пусть n (O 2) = х моль, тогда n (O 3) = 1 – х ;

М (смеси) = 32х + (1 – х ) 48 = 34;

х = 0,875 моль.

Определяем молярную долю кислорода в смеси:

;

Ответ : N (O 2) = 0,875.

Упражнения и задачи для самостоятельного решения

Смесь 11,2 л (н.у.) аммиака и водорода имеет массу 5,5 г. Определите объемную и массовую долю аммиака в этой смеси. (Ответ: 0,6; 0,927)

Массовая доля угарного газа СО в его смеси с углекислым газом составляет 40,54%. Найдите объемную долю СО в смеси. (Ответ : 51,7%)

Объемная доля хлороводорода в его смеси с хлором составляет 33,95%. Определите массовую долю хлороводорода в этой смеси.

(Ответ : 20,9%)

Какова объемная доля СО в смеси с СО 2 , если плотность по водороду этой смеси равна 20? (Ответ : 25%)

1 л смеси угарного газа и углекислого при н.у. имеет массу 1,43 г. Определите состав смеси в объемных долях. (Ответ: 75% СО, 25% СО 2)

Смесь оксидов углерода занимает объем 1,68 л (н.у.) и содержит 8,7310 23 электронов. Вычислите объемные доли газов в смеси.

(Ответ : 33,3% СО, 66,7% СО 2)

Дополнительные задания

Вычислите объем углекислого газа, который добавили к 5,6 л оксида углерода(II) (н.у.), если известно, что число электронов в полученной смеси стало в 14,5 раз больше числа Авогадро. (Ответ : 11,2 л)

При сжигании 3,28 г смеси этана, этена и этина образовалось 5,376 л СО 2 (н.у.). Сколько г воды при этом получилось? (Ответ : 3,6 г)

После взрыва 40 мл смеси водорода и кислорода осталось 4 мл водорода. Определите объемные доли газов в исходной смеси.

(Ответ : 60%Н 2 ; 40% О 2)

Через избыток известковой воды пропустили смесь газов объемом 5 л (н.у.), состоящую из СО, СО 2 и азота. При этом образовался осадок массой 5 г. Оставшуюся смесь газов пропустили над нагретым оксидом железа(Ш) и получили железо массой 5,6 г. Каковы объемные доли газов в исходной смеси? (Ответ : 22,4% СО 2 ; 67,3% СО; 10,3% N 2)

Часть I

1. Для жидких и твёрдых смесей массовая доля компонента (w) рассчитывается по формуле:

2. Объёмная доля компонента газообразной смеси (φ) рассчитывается по формуле:

3. Используя материал пунктов 1 и 2, выведите формулы для расчётов:

4. Для расчёта m раствора, если известны его плотность и объём, используют формулу, известную из курса физики: m(р-ра)=V*P

Часть II

1. В 40 г дистиллированной воды растворили 2 г хлорида натрия. Рассчитайте массовую долю соли в полученном растворе.

2. В 2 л раствора серной кислоты содержится 456 г H2SO4. Рассчитайте массовую долю растворённого вещества, учитывая, что плотность раствора равна 1,14 г/мл.

3. Сколько воды и соли нужно взять, чтобы приготовить 250 г 10%-го раствора нитрата натрия?

5. Какова массовая доля сахара в растворе, полученном при упаривании 200 г 20%-го раствора до 70 г? Ответ округлить до десятых.

6. Смешали 120 г 40%-го и 280 г 10%-го раствора азотной кислоты. Определите массовую долю азотной кислоты в полученном растворе.

7. Сколько хлороводорода нужно растворить в 1 м3 воды, чтобы получить 20%-й раствор? Вычислите массу и объём (н. у.) хлороводорода.

8. В воздухе содержится 21% кислорода и 78% азота по объёму. Рассчитайте объём кислорода и азота в 250 м3 воздуха. Определите для каждого газа количество вещества и массу.