Условие задачи

Сосуд заполнили 20 мл кислорода, 25 мл водорода и 100 мл хлороводорода. Объемы газов были измерены при одинаковых условиях. Вычислите объемные доли газов в этой смеси.

Решение

Дисциплина: Химия (Газовые законы, принцип Авогадро)

Условие задачи дано в терминах объёмов газов, измеренных при одинаковых условиях (одинаковая температура и давление). При таких условиях объем любого газа пропорционален количеству молей, то есть его молярная доля совпадает с его объемной долей. Поэтому для нахождения объемной доли каждого компонента (кислорода, водорода и хлороводорода) можно воспользоваться формулой:

x₍i₎ = V₍i₎ / V₍общ₎,

где V₍i₎ – объем i-го газа, V₍общ₎ – суммарный объем смеси.

Шаг 1. Определим общий объем смеси:

V₍общ₎ = 20 мл (кислород) + 25 мл (водород) + 100 мл (хлороводород) = 145 мл.

Шаг 2. Найдем объемные доли для каждого компонента.

Для кислорода:
x₍O₂₎ = 20 мл / 145 мл ≈ 0,1379, что составляет примерно 13,79 %.

Для водорода:
x₍H₂₎ = 25 мл / 145 мл ≈ 0,1724, что равно примерно 17,24 %.

Для хлороводорода:
x₍HCl₎ = 100 мл / 145 мл ≈ 0,6897, то есть примерно 68,97 %.

Ответ: объемные доли газов в смеси составляют примерно: кислород – 13,8 %, водород – 17,2 %, хлороводород – 69 %.