Какова молярная масса газа, если его смешать с пропаном в определенной пропорции и относительная плотность этой смеси

Стрекоза

52

Чтобы решить эту задачу, давайте разделим ее на несколько шагов.

Шаг 1: Найдем молярную массу пропана.

Молярная масса пропана (C3H8) равна сумме атомных масс углерода (C) и водорода (H) в его молекуле. Молярная масса углерода равна примерно 12 г/моль, а молярная масса водорода равна примерно 1 г/моль.

Таким образом, молярная масса пропана равна:

\[ Молярная\;масса\;C3H8 = 3 \cdot Молярная\;масса\;C + 8 \cdot Молярная\;масса\;H \]
\[ Молярная\;масса\;C3H8 = 3 \cdot 12 \;г/моль + 8 \cdot 1 \;г/моль \]
\[ Молярная\;масса\;C3H8 = 36 \;г/моль + 8 \;г/моль \]
\[ Молярная\;масса\;C3H8 = 44 \;г/моль \]

Таким образом, молярная масса пропана равна 44 г/моль.

Шаг 2: Рассчитаем молярную массу газа, смешанного с пропаном.

Мы знаем, что относительная плотность смеси газа и пропана равна 10,2 по отношению к гелию. Относительная плотность указывает на соотношение плотности данного газового смеси к плотности газа, который выбран в качестве сравнения – в данном случае, гелия.

Таким образом, плотность газовой смеси равна 10,2 раза плотности гелия.

Плотность гелия колеблется в зависимости от давления и температуры, но для упрощения расчетов давайте возьмем плотность гелия при нормальных условиях (0°C и 1 атм) равной 0,1785 г/л.

Молярная масса гелия равна около 4 г/моль.

Теперь найдем плотность газовой смеси:

\[ Плотность\;смеси = Относительная\;плотность \times Плотность\;гелия \]
\[ Плотность\;смеси = 10,2 \times 0,1785 \;г/л \]
\[ Плотность\;смеси = 1,8197 \;г/л \]

Теперь мы можем рассчитать молярную массу газа с помощью формулы:

\[ Молярная\;масса = \frac{Плотность}{Молярная\;плотность} \]

\[ Молярная\;масса\;газа = \frac{1,8197}{4} \;г/моль \]

\[ Молярная\;масса\;газа \approx 0,455 \;г/моль \]

Таким образом, молярная масса данного газа, смешанного с пропаном в данной пропорции, составляет приблизительно 0,455 г/моль.