Как найти плотность смеси газов по кислороду

Надо было указать, при каких условиях необходимо найти плотность смеси газов. Будем считать, что тебе даны нормальные условия.
Рассмотрим пример.
Пусть тебе дана смесь двух газов – кислорода и водорода. Количество вещества смеси газов примем равным 1 моль.
n(смеси) = 1,0 моль
Объемные доли водорода и кислорода в смеси газов φ(О2) и φ(Н2).
На основании закона Авогадро объемные доли в смеси газов равны их мольным долям.
Х(О2) = φ(О2)
Х(Н2) = φ(Н2)
Для простоты расчетов мольные доли переводишь из процентов в доли единицы.
Х(О2) + Х(Н2) = 1
Молярная масса смеси газов
M(смеси) = [X(О2)*M(O2) + X(Н2)*M(H2)]/[X(O2) + X(Н2)] = X(О2)*M(O2) + X(Н2)*M(H2)
На основании закона Авогадро один моль газа занимает при нормальных условиях объем 22,4 литра.
Плотность смеси газов находишь, разделив молярную массу смеси газов на молярный объем.
ρ(смеси) = M(смеси)/Vm
Vm = 22,4 л/моль

Если тебе даны массовые доли газов в смеси, то принимаешь массу смеси равной 1000 г.
m(смеси) = 1000 г
Массовые доли газов для удобства переводишь из процентов в доли единицы. Находишь массу каждого газа, а затем количество вещества каждого газа в смеси.
m(O2) = ω(О2)*m(смеси)
n(O2) = m(O2)/M(O2)
m(H2) = ω(H2)*m(смеси)
n(H2) = m(H2)/M(Н2)
n(смеси) = n(O2) + n(H2)
По закону Авогадро находишь объем, занимаемый смесью при нормальных условиях.
V(смеси) = n(смеси)*Vm
Плотность смеси газов находишь, разделив массу смеси газов на объем смеси.
ρ(смеси) = m(смеси)/V(смеси)

Если условия отличаются от нормальных, то молярный объем находишь по
уравнению Менделеева – Клайперона.
P*Vm = n(смеси)*R*T
n(смеси) = 1 моль

Относительная плотность по… задачи

24-Фев-2013 | комментариев 26 | Лолита Окольнова

В ЕГЭ иногда встречаются задачи (часть С последнее задание), где в условии дана относительная плотность вещества по… водороду, кислороду, воздуху, азоту и т.д.

Например:

Относительная плотность вещества  – отношение плотности вещества Б к плотности вещества А

Относительная плотность  — величина безразмерная

Формула достаточно простая, и из нее вытекает другая формула —

Формула молярной массы вещества

Mr1 = D•Mr2

• Если дана относительная плотность паров по водороду, то Mr (вещества)=Mr(H2)•D=2 гмоль • D;
• если дана относительная плотность по воздуху, то Mr (вещества)=Mr(воздуха)•D=29 гмоль • D (обратите внимание, Mr(воздуха) принята равной 29 гмоль);

и т.д.

В условии задачи может быть полная формулировка — «относительная плотность (паров)…», а может быть просто «плотность вещества по…»

Давайте решим нашу задачу:

Дана плотность паров вещества по воздуху, значит, нам подходит формула  молярной массы вещества —

Mr (вещества)=Mr(воздуха)•D=29 гмоль • D

Mr(вещества)=29 гмоль • 1.448 = 42 гмоль

Нам дан углеводород — СхHy, значит, мы можем найти Mr(Cx и Mr(Hy). Обратите внимание, именно молярные массы, т.к.у нас несколько атомов углерода и водорода.

Для этого надо молярную массу вещества умножить на процентное содержание элемента:

Mr(Cx)=Mr(вещества)•ω

Mr(Cx)= 42 гмоль · 0.8571=36 гмоль

x=Mr(Cx)Ar(C)=36 гмоль ÷ 12 гмоль =3.

Точно  так же находим все данные для водорода:

Mr(Hy)=Mr(вещества)•ω

Mr(Hy)= 42 гмоль · 0.1429=6 гмоль

x=Mr(Hy)Ar(H)=6 гмоль ÷ 1 гмоль =6.

Искомое вещество — C3H6 — пропен.

Еще раз повторим определение —

Относительная плотность газа – это сравнение молярной или относительной молекулярной массы одного газа с аналогичным показателем другого газа.

Дана относительная плотность по аргону.

Mr (вещества)=Ar(Ar)•D

Mr (CxHy)=40 гмоль ·1.05=42 гмоль

Запишем уравнение горения:

СхHy + O2 = xCO2 + y2H2O

Найдем количество углекислого газа и воды:

n(CO2)=V22,4 лмоль = 33.622.4=1.5

n(H2O)=mMr=2718=1.5

Соотношение х : y2 как 1.5 : 1.5, т.е. y=2x, что соответствует общей формуле алкенов: CnH2n

 
Выражаем в общем виде молярную массу: Mr=Mr(C) + Mr(H)
 

12n +2n=42

n=3

Наше вещество — C3H6 — пропен

• pадание ЕГЭ по этой теме — задачи С5

Обсуждение: “Относительная плотность по… задачи”

(Правила комментирования)

На этой странице сайта вы найдете ответы на вопрос Найти плотность смеси кислорода и углекислого газа, если масса кислорода 50 г, масса углекислого газа 80 г?,
относящийся к категории Физика. Сложность вопроса соответствует базовым
знаниям учеников 10 – 11 классов. Для получения дополнительной информации
найдите другие вопросы, относящимися к данной тематике, с помощью поисковой
системы. Или сформулируйте новый вопрос: нажмите кнопку вверху страницы, и
задайте нужный запрос с помощью ключевых слов, отвечающих вашим критериям.
Общайтесь с посетителями страницы, обсуждайте тему. Возможно, их ответы
помогут найти нужную информацию.

Задание:

Определить плотность ρ газовой смеси водорода и кислорода, если их массовые доли равны соответственно α₁ = 1/9 и α₂ = 8/9. Давление смеси Р = 100 кПа, температура смеси Т = 300 К. Молярная масса водорода μ₁ = 2·10^–3 кг/моль, кислорода – μ₂ = 32·10^–3 кг/моль.

Решение: