Каким образом можно выразить массовые доли (%) кислорода и угарного газа в исходной смеси, после ее нагрева

Шустр

54

Для решения этой задачи, мы должны знать химическую реакцию, происходящую в смеси исходных газов. Предположим, что у нас есть смесь, в которой содержатся кислород (O2) и угарный газ (CO). По сути, мы рассматриваем сгорание угарного газа в кислороде.

Химическое уравнение для этой реакции можно записать следующим образом:

\[CO + O_2 \rightarrow CO_2\]

Из уравнения видно, что одна молекула CO реагирует с одной молекулой \(O_2\) и образует одну молекулу \(CO_2\).

Исходя из этого, мы можем сделать следующие выводы:

1. Массовая доля кислорода в исходной смеси будет равна:

\[\text{Массовая доля кислорода} = \frac{\text{Молярная масса \(O_2\)}}{\text{Молярная масса \(O_2\) + Молярная масса CO}} \times 100\%\]

Молярная масса \(O_2\) равняется 32 г/моль, а молярная масса CO равняется 28 г/моль. Подставив эти значения в формулу, мы получаем:

\[\text{Массовая доля кислорода} = \frac{32}{32 + 28} \times 100\% = 53.3\%\]

Таким образом, массовая доля кислорода в исходной смеси составляет около 53.3%.

2. После прекращения реакции вся углерода окисляется до \(CO_2\), поэтому массовая доля кислорода в конечной смеси будет равна 100%. Однако, нам нужно также выразить массовую долю угарного газа в конечной смеси. Для этого мы можем использовать тот факт, что массовая доля кислорода и угарного газа в смеси до реакции была равна 100%.

Таким образом, массовая доля угарного газа в конечной смеси будет равна:

\[\text{Массовая доля угарного газа} = 100\% - \text{Массовая доля кислорода} = 100\% - 53.3\% = 46.7\%\]

Поэтому, массовая доля угарного газа в конечной смеси составит около 46.7%.

Таким образом, массовые доли (%) кислорода и угарного газа в исходной смеси, после ее нагрева до прекращения реакции, составляют соответственно около 53.3% и 46.7%.