Какой будет y для газовой смеси, содержащей 4 г водорода и 22 г углекислого газа (CO2)?

Karamel

40

Чтобы решить эту задачу, нам необходимо использовать закон Гей-Люссака, который гласит, что объем газа, выделившегося или поглощенного при реакции, пропорционален количеству веществ, участвующих в реакции, при условии постоянства температуры и давления.

Для начала нам необходимо найти количество веществ каждого газа. Количество веществ можно найти, разделив массу на молярную массу.

Молярная масса водорода (H2) равна 2 г/моль, поскольку молекула водорода состоит из двух атомов водорода, а масса одного атома водорода равна примерно 1 г/моль.

Таким образом, количество веществ водорода равно:
\[n(H2) = \frac{4 \ г}{2 \ г/моль} = 2 \ моль\]

Молярная масса углекислого газа (CO2) равна 44 г/моль, поскольку молекула CO2 состоит из одного атома углерода массой примерно 12 г/моль и двух атомов кислорода массой примерно 16 г/моль.

Таким образом, количество веществ углекислого газа равно:
\[n(CO2) = \frac{22 \ г}{44 \ г/моль} = 0.5 \ моль\]

Теперь мы можем рассчитать общий объем газовой смеси. Поскольку объем газа пропорционален количеству веществ, мы можем использовать следующую пропорцию:

\[\frac{V(H2)}{n(H2)} = \frac{V(CO2)}{n(CO2)}\]

Где V(H2) и V(CO2) - объемы водорода и углекислого газа соответственно.

Мы знаем, что объем водорода V(H2) равне 22.4 литра, так как это обычный объем моля газа при нормальных условиях (0 градусов Цельсия и 1 атмосфера давления).

Теперь мы можем решить пропорцию и найти объем углекислого газа V(CO2):

\[\frac{22.4 \ л}{2 \ моль} = \frac{V(CO2)}{0.5 \ моль}\]

Упрощая пропорцию, получаем:

\[V(CO2) = \frac{22.4 \ л \times 0.5 \ моль}{2 \ моль} = 5.6 \ л\]

Таким образом, объем газовой смеси, содержащей 4 г водорода и 22 г углекислого газа, будет равен 5.6 литра.