8. Смешали 10 м^3 азота и 20 м^3 водорода (н. у.). Определите относительную плотность по водороду образовавшейся смеси.

Дано:

V(NX2)=10м3=103дм3;V(\ce{N2})=10\,м^3=10^3\,дм^3;

V(HX2)=20м3=2103дм3;V(\ce{H2})=20\,м^3=2\cdot 10^3\,дм^3;

Vm=22.4дм3/моль.V_\ce{m}=22.4\,дм^3/моль.

Найти:

DHX2(смеси)?D_\ce{H2}(смеси)-?

Решение:

Для нахождения относительной плотности необходимо вычислить молярные массы водорода и смеси, а для этого нужно вычислить количество веществ:

n(NX2)=V(NX2)Vm=10322.4=446.4моль;n(\ce{N2})=\dfrac{V(\ce{N2})}{V_\ce{m}}=\dfrac{10^3}{22.4}=446.4\,моль;

n(HX2)=V(HX2)Vm=210322.4=892.9моль.n(\ce{H2})=\dfrac{V(\ce{H2})}{V_\ce{m}}=\dfrac{2 \cdot 10^3}{22.4}=892.9\,моль.

Также найдём массы двух газов:

m(NX2)=n(NX2)M(NX2)=446.428=12500г;m(\ce{N2})=n(\ce{N2})\cdot M(\ce{N2})=446.4\cdot 28=12500\,г;

m(HX2)=n(HX2)M(HX2)=892.9228=1786г.m(\ce{H2})=n(\ce{H2})\cdot M(\ce{H2})=892.9 \cdot 2 \cdot 28=1786\,г.

Тогда масса смеси будет равна:

m(смеси)=m(NX2)+m(HX2)=12500+1786=14 286г.m(смеси)=m(\ce{N2})+m(\ce{H2})=12500+1786=14 286\,г.

Молярная масса смеси:

M(смеси)=m(смеси)n(NX2)+n(HX2)=14286г446.4+892.9=10.7г/моль.M(смеси)=\dfrac{m(смеси)}{n(\ce{N2})+n(\ce{H2})}=\dfrac{14286\,г}{446.4 + 892.9}=10.7\,г/моль.

Тогда относительная плотность по водороду образовавшейся смеси будет равна:

DHX2(смеси)=M(смеси)M(HX2)=10.72=5.35.D_\ce{H2}(смеси)=\dfrac{M(смеси)}{M(\ce{H2})}=\dfrac{10.7}{2}=5.35.

Ответ: 5.35.5.35.