ХІМІЯ - Комплексна підготовка до зовнішнього незалежного оцінювання

РОЗДІЛ І. ЗАГАЛЬНА ХІМІЯ

1. Основні хімічні поняття. Речовина

Приклади розв’язування типових задач

V. Визначення середньої молярної маси суміші газів

Формули і поняття, які використовуються:

де М(суміші) — середня молярна маса суміші газів,

М(А), М(Б), М(В) — молярні маси компонентів суміші А, Б і В,

χ(А), χ(Б), χ(В) — мольні частки компонентів суміші А, Б і В,

φ(А), φ(Б), φ(В) — об’ємні частки компонентів суміші А, Б і В,

М(пов.) — молярна маса повітря, г/моль,

М_r(пов.) — відносна молекулярна маса повітря.

Задача 23. Обчисліть молярну масу суміші, у якій об’ємні частки метану і бутану відповідно становлять 85 і 15%.

Дано:

Розв’язання

Молярна маса суміші — це маса всіх її складових, узятих у сумарній кількості речовини суміші 1 моль (М(СН₄) = 16 г/моль, М(С₄Н₁₀) = 58 г/моль). Обчислити середню молярну масу суміші можна за формулою:

Відповідь: М(суміші) = 22,3 г/моль.

Задача 24. Визначте густину газової суміші за азотом, у якій об’ємні частки карбон(ІV) оксиду, сульфур(ІV) оксиду і карбон(ІІ) оксиду відповідно становлять 35,25 і 40 %.

Дано:

Розв’язання

1. Обчислимо молярну масу суміші (М(СO₂) = 44 г/моль, M(SO₂) = 64 г/моль, М(СО) = 28 г/моль):

2. Обчислимо відносну густину суміші за азотом:

Відповідь: D_N2(суміші) = 1,52.

Задача 25. Густина суміші ацетилену і бутену за гелієм дорівнює 11. Визначте об’ємну частку ацетилену в суміші.

Дано:

Розв’язання

1. За формулою визначимо молярну масу суміші (М(Не) = 4 г/моль):

2. Припустимо, що ми маємо 1 моль суміші. У ній міститься х моль С₂Н₂, тоді відповідно

3. Запишемо вираз для обчислення середньої молярної маси газової суміші:

Підставимо всі відомі дані: М(С₂Н₂) = 26 г/моль, М(С₄Н₈) = 56 г/моль:

4. Отже, 1 моль суміші містить 0,4 моль С₂Н₂. Обчислимо мольну частку χ(С₂Н₂):

Для газів φ(Х) = χ(Х). Отже, φ(С₂Н₄) = 40 %.

Відповідь: φ(С₂Н₄) = 40 %.