Вопрос школьника
Объёмные доли азота, фтора и хлора в газообразной смеси соответственно равны 2 : 2 : 1. Массовая доля азота в смеси равна
Ответ от учителя
Для решения данной задачи необходимо знать молярные массы каждого из элементов и использовать соотношение между объемными долями и молярными долями.
Молярная масса азота (N2) равна 28 г/моль, фтора (F2) — 38 г/моль, хлора (Cl2) — 71 г/моль.
Обозначим молярные доли каждого из элементов как x(N2), x(F2) и x(Cl2). Тогда сумма молярных долей будет равна единице:
x(N2) + x(F2) + x(Cl2) = 1
Используя соотношение между объемными долями и молярными долями, получим:
V(N2)/n(N2) = V(F2)/n(F2) = V(Cl2)/n(Cl2)
где V — объем газа, n — количество молей газа.
Так как объемные доли азота, фтора и хлора равны 2 : 2 : 1, то можно записать:
V(N2) : V(F2) : V(Cl2) = 2 : 2 : 1
Тогда можно выразить молярные доли через объемные:
x(N2) = n(N2)/(n(N2) + n(F2) + n(Cl2)) = V(N2)/(2V(N2) + 2V(F2) + V(Cl2))
x(F2) = V(F2)/(2V(N2) + 2V(F2) + V(Cl2))
x(Cl2) = V(Cl2)/(2V(N2) + 2V(F2) + V(Cl2))
Подставляя значения объемных долей, получим:
x(N2) = 2/(2+2+1) = 0.4
Таким образом, массовая доля азота в смеси равна 0.4.
