Какие доли массы азота и пропана присутствуют в исходной смеси, если через избыток холодного водного раствора
Какие доли массы азота и пропана присутствуют в исходной смеси, если через избыток холодного водного раствора пропустили смесь пропана и азота? Относительная плотность газовой смеси на выходе оказалась равной 1,241 по отношению к воздуху. Расчетная масса исходной смеси равна 40,28 грамма, а конечной смеси - 35,989 грамма. Я так понял(а), что масса пропана (С3Н6) равна 4,291 грамма. Пожалуйста, пересчитайте мольные доли азота и пропана, и найдите их массовые доли. Я пыталась(лся) решить эту задачу, но не смог(ла) получить правильный ответ.
Фея 65
Хорошо, давайте начнем с поиска мольных долей азота (N2) и пропана (C3H8).Для этого мы должны установить количество вещества каждого газа, выраженное в молях.
1. Найдем количество вещества пропана:
Известная масса пропана - 4,291 г.
Молярная масса пропана (C3H8) равна 44,1 г/моль, поскольку в молекуле пропана содержится 3 атома углерода (3 × 12,01 = 36,03 г) и 8 атомов водорода (8 × 1,01 = 8,08 г).
Для определения количества вещества, воспользуемся формулой:
\[
n = \frac{m}{M}
\]
где \(n\) - количество вещества, \(m\) - масса и \(М\) - молярная масса.
Подставим значения:
\[
n_{пропана} = \frac{4,291}{44,1} = 0,0973 \, \text{моль}
\]
2. Найдем количество вещества азота:
Для этого нужно вычесть количество вещества пропана из общего количества вещества в исходной смеси. Для этого воспользуемся соотношением:
\[
n_{азота} = n_{исходной \, смеси} - n_{пропана}
\]
Известное количество вещества исходной смеси - 40,28 г.
Молярная масса азота (N2) равна 28,0 г/моль, поскольку в молекуле азота содержится 2 атома азота (2 × 14,01 = 28,02 г).
\[
n_{азота} = \frac{40,28}{28,0} - 0,0973 = 1,3881 \, \text{моль}
\]
Теперь, чтобы найти массовые доли азота и пропана, нам нужно узнать их массы в исходной смеси.
3. Найдем массу азота:
\[
m_{азота} = n_{азота} \times M_{азота}
\]
где \(m_{азота}\) - масса азота, \(n_{азота}\) - количество вещества азота и \(M_{азота}\) - молярная масса азота.
\[
m_{азота} = 1,3881 \times 28,0 = 38,86 \, \text{г}
\]
4. Найдем массу пропана:
\[
m_{пропана} = n_{пропана} \times M_{пропана}
\]
где \(m_{пропана}\) - масса пропана, \(n_{пропана}\) - количество вещества пропана и \(M_{пропана}\) - молярная масса пропана.
\[
m_{пропана} = 0,0973 \times 44,1 = 4,291 \, \text{г}
\]
Теперь мы можем найти массовые доли азота и пропана, разделив их массы на общую массу исходной смеси и умножив на 100%.
\[
\text{Массовая доля азота} = \frac{m_{азота}}{m_{исходной \, смеси}} \times 100\%
\]
\[
\text{Массовая доля пропана} = \frac{m_{пропана}}{m_{исходной \, смеси}} \times 100\%
\]
Подставим значения:
\[
\text{Массовая доля азота} = \frac{38,86}{40,28} \times 100\% \approx 96,56\%
\]
\[
\text{Массовая доля пропана} = \frac{4,291}{40,28} \times 100\% \approx 10,65\%
\]
Таким образом, мольная доля азота в исходной смеси составляет примерно 96,56%, а мольная доля пропана - примерно 10,65%. Массовая доля азота составляет примерно 96,56%, а массовая доля пропана - примерно 10,65%.