Вычислите среднюю молярную массу и относительную плотность по водороду газовой смеси, состоящей из углекислого газа (20%), метана (40%) и водорода (40%)

Дано:

φ (СО2) = 20% или 0,2

φ (СН4) = 40% или 0,4

φ (Н2) = 40% или 0,4

Найти:

М (смеси) - ?

D (H2) - ?

Для расчета возьмем молярный объем газа 22,4 л

V (CO2) = 22,4 л*0,2 = 4,48 л

n (CO2) = 4.48 л/22,4 л/моль = 0,2 моль

Из расчета видно, что количество газов, входящих в состав газовой смеси будет равно их объемным долям.

М (СО2) = 44 г/моль

m (CO2) = n*M = 0,2 моль*44 г/моль = 8,8 г

M (CH4) = 16 г/моль

m (CH4) = n*M = 0,4 моль*16 г/моль = 6,4 г

M (H2) = 2 г/моль

m (H2) = n*M = 0,4 моль*2 г/моль = 0,8 г

m (cмеси) = 8,8 г+6,4 г+0,8 г = 16 г

Так как для расчета мы взяли молярный объем газа, который соответствует 1 моль, то

М (смеси) = m/n = 16 г/1 моль = 16 г/моль

D (H2) = M (смеси) / М (Н2) = 16 г/моль/2 г/моль = 8

Ответ: 16 г/моль; 8