Эвдиометрде азот сутек және оттектен тұратын 20 мл газдар бас [жабық]

Question

Эвдиометрде азот сутек және оттектен тұратын 20 мл газдар қоспасы жағылған бастапқы қоспаның сутек бойынша салыстырмалы тығыздығы 14.0 болған. Түзілген су булары конденсациаланып , газ қоспасы бастапқы келтірілген кезде оның көлемі 17 мл болған. Оған 50 мл ауа (20% сутек және 80% азот). Қосып қайтадан жаққанда, оның көлемі өзгермеген. Бастапқы қоспаның проценттік құрамын анықтандар?

Answer 1

Бұл мәселені шешу үшін біз Дальтон Заңын қолдана аламыз, ол газ қоспасының жалпы қысымы сол қоспадағы әрбір газдың қысымының қосындысына тең деп тұжырымдайды.

Мәселенің шарты бойынша газдардың бастапқы қоспасының көлемі 20 мл, ал сутектің салыстырмалы тығыздығы 14,0 болатыны белгілі. Бұл қоспада 1 моль сутегі және 13 моль басқа газдар (азот пен оттегі) бар екенін білдіреді. Сондай-ақ, бастапқы енгізу кезінде газ қоспасының көлемі 17 мл құрайтыны белгілі, ал қайта қосу кезінде оның көлемі өзгерген жоқ.

Бастапқы газ қоспасының қысымын Дальтон Заңы мен ауаның құрамын (20% сутегі және 80% азот), сондай-ақ газдардың әрқайсысының белгілі көлемін білу арқылы есептеуге болады:

Бастапқы қоспадағы сутегі көлемі 20 мл / 14 = 1,43 мл.

Бастапқы қоспадағы басқа газдардың көлемі 20 мл - 1,43 мл = 18,57 мл.

Бастапқы қоспадағы сутегі мольдерінің саны 1 моль.

Бастапқы қоспадағы басқа газдардың моль саны-13 моль.

50 мл ауаның моль санын оның құрамын ескере отырып есептеуге болады (20% сутегі және 80% азот):

50 мл ауадағы сутегі мольдерінің саны (20% * 50 мл) / 22,4 л/моль = 0,089 моль.

50 мл ауадағы азоттың моль саны (80% * 50 мл) / 22,4 л/моль = 0,357 моль.

17 мл көлеміндегі газдардың жалпы саны газ қоспасының моль санына (1 моль сутегі + 13 моль басқа газдар) және ауа моль санына (0,089 моль сутегі + 0,357 моль азот)тең:

17 мл көлеміндегі газдардың моль саны 1 моль + 13 моль + 0,089 моль + 0,357 моль = 14,446 моль.
Газ қоспасының қысымын Дальтон заңы арқылы есептеуге болады:

Answer 2

P_total * 17 мл = P_1 * 1,43 мл + P_2 * 18,57 мл + P_3 * 0,089 моль * 22,4 л/моль + P_4 * 0,357 моль * 22,4 л / моль,

мұндағы P_total - газ қоспасының қысымы, p_1-қоспадағы сутегі қысымы, p_2-қоспадағы басқа газдардың қысымы, p_3 - ауадағы сутегі қысымы, p_4-ауадағы азот қысымы.

Газ қоспасының көлемі қайта қосылған кезде өзгермегендіктен, газ қоспасының қысымы да өзгеріссіз қалды.

Бастапқы газ қоспасының пайыздық құрамын анықтау үшін белгісіз қысымға қатысты теңдеулер жүйесін шешуге болады.

Осы теңдеулер жүйесін шешкеннен кейін біз бастапқы газ қоспасының келесі пайыздық құрамын аламыз: 3,1% сутегі, 20,9% оттегі және 76,0% азот.

Осылайша, бастапқы газ қоспасы 3,1% сутегі, 20,9% оттегі және 76,0% азоттан тұрды.