Treść zadania

Najlepsze rozwiązanie

• 

  2 0

  antekL1 17.4.2020 (02:43)

  1.
  Traktujemy tlen i azot jako gazy doskonałe.
  Jako warunki normalne przyjmijmy:
  ciśnienie p = 1013 hPa = 101300 Pa, temperatura T = 0 C = 273 K
  W tych warunkach 1 mol gazu zajmuje objętość V = 22.4 dm^3
  
  Gęstość powietrza:
  Weźmy objętość V powietrza równą właśnie 22.4 dm^3
  Jest w niej 20% tlenu czyli n_a = 0.2 mola tlenu
  i 80% azotu czyli n_b = 0.8 mola azotu.
  
  Masa m powietrza w objętości V to:
  m = n_a * Ma + n_b * Mb = 0.2 * 32 + 0.8 * 28 = 28.8 grama
  
  Gęstość powietrza d = m / V. Zamieniamy masę na kg, dm^3 na m^3
  m = 0.0288 kg; V = 0.0224 m^3
  d = 0.0288 / 0.0224 = około 1.29 kg / m^3
  ---------------------
  
  Stężenia tlenu: Masy tlenu i azotu to mO2 i mN2.
  stężenie wagowe: cw = mO2 / (mO2 + mN2)
  cw = n_a * Ma / (n_a * Ma + n_b * Mb)
  cw = 0.2 * 32 / (0.2 * 32 + 0.8 * 28) = 0.222 = około 22%
  
  stężenie objętościowe = stężenie molowe = 20%
  Innych stężeń nie znam :(
  ====================================
  
  2.
  Traktujemy wszystkie gazy jako doskonałe, warunki normalne jak wyżej.
  Masy molowe:
  MO2 = 32 g/mol, MN2 = 28 g/mol MAr = 40 g/mol, MCO2 = 44 g/mol
  
  Gęstość powietrza:
  Weźmy objętość V = 22.4 dm^3 i liczymy jak w zadaniu 1.
  masa m = nO2 * MO2 + nN2 * MN2 + nAr * MAr + nCO2 * MCO2
  m = 0.2 * 32 + 0.78 * 28 + 0.01 * 40 + 0.01 * 44 = 29.08 grama
  
  gęstość d = m / V = 0.02908 / 0.0224 = około 1.298 kg/m^3
  -------------------
  
  Ułamki i stężenia masowe (to jest to samo, tylko stężenie jest w procentach)
  Dzielimy kolejno masy gazów, czyli iloczyny ilości moli i mas molowych
  przez masę powietrza m = 29.08 g, obliczoną wyżej.
  
  c_O2 = 0.2 * 32 / 29.08 = 0.22 = 22%
  c_N2 = 0.78 * 28 / 29.08 = 0.751 = 75.1%
  c_Ar = 0.01 * 40 / 29.08 = 0.014 = 1.4%
  c_CO2 = 0.01 * 44 / 29.08 = 0.015 = 1.5%
  ====================================
  
  3.
  Masy molowe
  woda: Mw = 16 + 2 * 1 = 18 g/mol
  kwas: Mk = 2 * 1 + 32 + 4 * 16 = 98 g/mol
  
  Weźmy masę m, np. m = 11 g roztworu.
  Jest w tym, zgodnie z zadaniem, 1 g kwasu siarkowego i 10 g wody.
  Przeliczamy to na ilość moli
  woda: nw = 10 / 18 = 0.5556 mol
  kwas: nk = 1 / 98 = 0.0102 mol
  
  Ułamek molowy x = nk / (nk + nw) = 0.0102 / (0.0102 + 0.5556) = 0.018
  
  Stężenie molowe:
  Mamy 11 g roztworu. Jeśli przyjmiemy jego gęstość równą gęstości wody
  to objętość roztworu V = 0.011 dm^3.
  Stężenie molowe c = nk / V = 0.0102 / 0.011 = około 0.93 mol / dm^3
  
  W rzeczywistości gęstość roztworu kwasu jest nieco większa.
  W tablicach znalazłem tą gęstość równą około 1.062 g / cm^3.
  Zajmowana objętość będzie więc nieco mniejsza, V = 11 / 1.062
  więc stężenie molowe trzeba pomnożyć przez 1.062.
  Dostaniemy około 0.98 mol / dm^3
  ====================================

  Dodawanie komentarzy zablokowane - Zgłoś nadużycie