При сжигании смеси водорода и оксида углерода (II) массой 68 г израсходован кислород объемом 89,6 л (н. у.). Определите объемную долю каждого газа в смеси

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения этой задачи сначала определим количество вещества каждого газа:

Для кислорода:
m(O2) = V d = 89,6 л 1,429 г/л = 128 г
n(O2) = m(O2) / M(O2) = 128 г / 32 г/моль = 4 моль

Для угарного газа:
m(CO2) = m(углерода) = 68 г
n(CO2) = m(CO2) / M(CO2) = 68 г / 44 г/моль = 1,545 моль

Реакция сгорания углерода представляется в виде:
C + O2 -> CO2

Согласно уравнению, коэффициент перед кислородом равен 1, значит мольный коэффициент между угарным газом и кислородом равен 1:1. Значит количество вещества угарного газа также равно 4 моль.

Теперь найдем массу угарного газа:
m(CO) = n(CO) M(CO) = 1,545 моль 28 г/моль = 43 г

Теперь можем найти массовую долю каждого газа в смеси:

m_total = m(O2) + m(CO) = 128 г + 43 г = 171 г

%_O2 = (m(O2) / m_total) 100% = (128 г / 171 г) 100% = 74,9%
%_CO = (m(CO) / m_total) 100% = (43 г / 171 г) 100% = 25,1%

Теперь найдем также объемную долю каждого газа, используя закон Авогадро:

V_total = V(O2) + V(CO) = 89,6 л + 89,6 л = 179,2 л

%_V_O2 = (V(O2) / V_total) 100% = (89,6 л / 179,2 л) 100% = 50%
%_V_CO = (V(CO) / V_total) 100% = (89,6 л / 179,2 л) 100% = 50%

Таким образом, объемная доля кислорода и угарного газа в смеси равна 50% каждому.