Какова молярная масса газа Y, если плотность смеси углекислого газа и газа Y при н.у. равна 1,83 г/л, и при пропускании

Капля_2118

39

Для решения данной задачи нужно вычислить молярную массу газа Y. Для начала, определим количество молей \(n_{CO_2}\) углекислого газа, используя заданный объем и плотность.

Формула для расчета количества вещества выглядит следующим образом:
\[n_{CO_2} = \frac{m_{CO_2}}{M_{CO_2}}\],
где \(m_{CO_2}\) - масса углекислого газа, \(M_{CO_2}\) - молярная масса углекислого газа.

Масса углекислого газа \(m_{CO_2}\) равна плотности умноженной на объем:
\[m_{CO_2} = \rho \cdot V\],
где \(\rho = 1.83\) г/л - плотность смеси, \(V = 8.96\) л - объем смеси.

Подставляя значения в формулы получаем:
\[m_{CO_2} = 1.83 \cdot 8.96 = 16.4168\) г.

Далее, обратимся к химическому уравнению реакции между газом Y и известковой водой. Нам известна масса осадка \(m_{Os}\), который образуется при пропускании смеси через известковую воду.

Согласно уравнению реакции, 1 моль газа Y приводит к образованию 1 моль осадка. То есть, количество молей газа Y будет равно количеству молей осадка \(n_{Os}\), так как у обоих веществ соотношение 1 к 1.

Вычислим количество молей осадка, используя массу осадка \(m_{Os}\) и молярную массу осадка \(M_{Os}\):
\[n_{Os} = \frac{m_{Os}}{M_{Os}}\].

Однако, нам неизвестна молярная масса осадка, поэтому нужно найти количество молей кальция, который является основной составляющей известковой воды. После этого, мы сможем использовать соотношение между кальцием и осадком, чтобы найти количество молей осадка.

Молярная масса кальция равна \(M_{Ca} = 40.08\) г/моль. Вычислим количество молей кальция \(n_{Ca}\), используя массу осадка \(m_{Os}\) и массу кальция в осадке \(m_{Ca}\):
\[n_{Ca} = \frac{m_{Ca}}{M_{Ca}}\].

Так как кальций и осадок имеют соотношение 1 к 1, количество молей кальция будет равно количеству молей осадка: \(n_{Ca} = n_{Os}\).

Наконец, найдем количество молей газа Y, учитывая соотношение между газом Y и кальцием в химической реакции. В уравнении реакции, 1 моль газа Y приводит к образованию 1 моль кальция:
\[n_Y = n_{Ca} = n_{Os}\].

Теперь мы можем вычислить молярную массу газа Y:
\[M_Y = \frac{m_{CO_2}}{n_Y}\].

Подставим известные значения:
\[M_Y = \frac{16.4168}{10} = 1.64168\) г/моль.

Округляем это значение до целого числа:
\[M_Y \approx 2\) г/моль.

Таким образом, молярная масса газа Y составляет около 2 г/моль.