Вопрос школьника
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
Ответ от учителя
Для решения задачи необходимо использовать закон Дальтона, который гласит, что суммарное давление смеси газов равно сумме давлений каждого газа в отдельности. Также известно, что объем каждого газа пропорционален его доле в смеси.
1. Рассчитаем объем кислорода и азота в 250 м3 воздуха:
— объем кислорода: 250 м3 * 0,21 = 52,5 м3
— объем азота: 250 м3 * 0,78 = 195 м3
2. Определим количество вещества каждого газа по формуле n = V / Vm, где V — объем газа, Vm — молярный объем при стандартных условиях (22,4 л/моль):
— количество вещества кислорода: 52,5 м3 / 22,4 л/моль = 2 343 моль
— количество вещества азота: 195 м3 / 22,4 л/моль = 8 705 моль
3. Рассчитаем массу каждого газа по формуле m = n * M, где M — молярная масса газа:
— масса кислорода: 2 343 моль * 32 г/моль = 74 976 г = 74,98 кг
— масса азота: 8 705 моль * 28 г/моль = 243 740 г = 243,74 кг
Таким образом, в 250 м3 воздуха содержится 52,5 м3 кислорода и 195 м3 азота. Количество вещества кислорода составляет 2 343 моль, а азота — 8 705 моль. Масса кислорода равна 74,98 кг, а азота — 243,74 кг.
