Какова массовая доля оксида азота (IV) в смеси, если плотность смеси оксида азота (II) и оксида азота (IV) по водороду

Zvezdopad_Volshebnik

13

Для решения этой задачи нам потребуется знание о плотности различных веществ и понимание, как связана массовая доля смеси с плотностью. Давайте рассмотрим каждый шаг подробно.

Для начала, давайте разберемся с обозначениями. Оксид азота (II) обозначается как \(NO\) (нитроз оксид) и имеет массовую долю \(x_1\), а оксид азота (IV) обозначается как \(NO_2\) (диоксид азота) и имеет массовую долю \(x_2\).

Мы знаем, что плотность смеси \(NO\) и \(NO_2\) по водороду равна 17,8. Это означает, что при объеме смеси, равном 1 литру (1000 мл), масса смеси равна 17,8 г.

Теперь, нужно использовать информацию о плотности каждого вещества и их массовых долях, чтобы найти массовую долю оксида азота (IV) в смеси.

Масса \(NO\) в 1000 мл смеси равна \(x_1\) г, а масса \(NO_2\) равна \(x_2\) г.

Так как объем смеси 1000 мл равен 17,8 г, мы можем записать следующее уравнение:

\(x_1 + x_2 = 17,8\)

Далее, мы должны использовать информацию о плотности водорода для преобразования масс в граммах в массовую долю.

Плотность \(NO\) по водороду равна 1,15 г/л, а плотность \(NO_2\) равна 1,89 г/л. Мы можем использовать эти данные, чтобы создать следующие уравнения:

\(\dfrac{x_1}{1,15} = \dfrac{m_1}{1000}\)
\(\dfrac{x_2}{1,89} = \dfrac{m_2}{1000}\)

Здесь \(m_1\) и \(m_2\) - это массы \(NO\) и \(NO_2\) в граммах.

Давайте преобразуем эти уравнения, чтобы найти \(m_1\) и \(m_2\):

\(m_1 = \dfrac{1000 * x_1}{1,15}\)
\(m_2 = \dfrac{1000 * x_2}{1,89}\)

Теперь мы можем заменить \(m_1\) и \(m_2\) в первом уравнении, используя полученные значения:

\(\dfrac{1000 * x_1}{1,15} + \dfrac{1000 * x_2}{1,89} = 17,8\)

Упростим это уравнение:

\(\dfrac{1893x_1 + 1150x_2}{2083} = 17,8\)

Теперь, нам нужно решить это уравнение относительно \(x_2\) для определения массовой доли оксида азота (IV) в смеси.

\(1893x_1 + 1150x_2 = 17,8014\)

Отсюда мы можем найти \(x_2\):
\(x_2 = \dfrac{17,8014 - 1893x_1}{1150}\)

Таким образом, мы получили формулу для вычисления массовой доли оксида азота (IV) в смеси в зависимости от массовой доли оксида азота (II) (\(x_1\)):

\[x_2 = \dfrac{17,8014 - 1893x_1}{1150}\]

Это завершает решение задачи. Теперь вы можете использовать эту формулу, чтобы вычислить массовую долю оксида азота (IV) в смеси при известной массовой доле оксида азота (II).