Question

Определите состав газовой смеси в объемных долях, состоящей из воздуха и оксида углерода (II), если 8,683 г ее при 506,5 кПа и 47 градусах по Цельсию занимает объем 1,6 л.

Answer 1

pV=nRT = mRT/M
Т.к. 10³∙10-³ в знаменателе =1, и т.к. желательно получить молярную массу в г/моль, а не в кг/моль, то можно не переводить р, m и V в СИ.
Средняя молярная масса смеси:
M ср. (смеси) = mRT/pV = 8,683 ∙ 8,314 ∙ (47+273) / (506,5 ∙ 1,6) = 28,51 г/моль
Пусть в смеси содержатся х моль СО (М=28 г/моль) и у моль воздуха (Мср.=29 г/моль), тогда по определению М ср. получим:
М ср. = (28х + 29у) / (х + у) = 28,51 г/моль
(29 - 28,51)у = (28,51 - 28)х
0,49у=0,51х
у=1,041х
n(воздуха) : n(СО) = 1,041 : 1
По закону Авогадро, объемы газов, измеренные при одинаковых усл., относятся как их количества, поэтому:
V(воздуха) : V(СО) = n(воздуха) : n(СО) = 1,041 : 1
ω%об. (СО) = 1 ∙ 100 / (1+1,041) = 49%
ω%об. (воздуха) = 1,041 ∙ 100 / (1+1,041) = 51%