Определите плотность газа (н.у.), полученного в результате пропускания воздуха
над раскаленным углем, если при этом его объем увеличился на 5%, а при продувании полученной газовой смеси через избыток раствора щелочи ее объем
уменьшается на 10%. (Содержание кислорода в воздухе считать 20% по объему)
Пошли сразу несколько догадок, я предполагаю то что через раскаленный уголь пропустить кислород, выйдет угарный газ, но дальше заблудился, так как с щелочью может прореагировать CO, O2. В целом могли бы объяснить как решить эту задачу?
Скорее всего с углем кислород образует как раз CO2, а не CO.Или полученный CO окисляется
Сначала так и происходит.
А вот тут не совсем верно. Щелочь не может поглотить угарный газ и кислород из-за плохой растворимости. То, что объем газовой смеси уменьшился после пропускания через раствор щелочи говорит нам о том, что в газовой смеси содержался именно углекислый газ.
Такие задачи чаще всего решаются по схеме “предположение - опровержение/подтвеждение”. Предположим, что когда мы пропускаем воздух над раскаленным углем, протекает реакция:
\ce{C_{тв} + O2 = CO2}
Но в таком случае, объем воздуха не должен меняться, поскольку в обеих частях уравнения присутствует одинаковое кол-во газов. Следовательно, в ходе пропускания кислорода над раскаленным углем, сначала образуется угарный газ, который частично образует углекислый газ:
\ce{C_{тв} + 0.5O2 = CO}
\ce{CO + 0.5O2 = CO2}
Предположим, что в воздухе содержалось 1 моль кислорода, а в реакцию вступило x моль раскаленного угля. В таком случае, после протекания первой реакции, в системе будут присутствовать x моль угарного газа, и 1-0.5x моль кислорода (там еще есть азот, но пока не будем его учитывать). Теперь, пусть во вторую реакцию вступило y моль угарного газа, тогда в конечной газовой смеси будут присутствовать следующие газы:
\ce{CO :} \ x-y \ моль
\ce{O2 :} \ 1-0.5x-0.5y \ моль
\ce{CO2 :} \ y \ моль
Еще учтем инертный азот, который не вступает в реакции. Его количество составляет 1 \cdot \frac{80}{20} = 4 моль. Вот теперь то уж и начинается математическая часть задачи. Попробуй использовать вот эти два условия:
Как ты видишь, у тебя есть два условия, и две переменные. Следовательно, есть смысл двигаться дальше
5 лайков
А азот должен быть в уравнение?
Вот подсказки понял не могу уравнение составить, с ответом не подходит
то есть я хотел взять типа моль раствора- 1моль получается оно увеличивается на 5 процентов,
1,05= x-y+1-0.5x-0.5y+y
и дальше можно понять то что CO2 реагируя с щелочью моль его уменьшиться. Получается
0,945=x-y+1-0.5x-0.5y-0.105 В итоге образуется :
0.05=0.5x-0.5y
0.05=0.5x-1.5y Ну думаю что это не правильно если так рассчитать то плотность= 1,25г/л но в таком случае мы можем понять что CO2 прореагирует полностью
Есесна
Мне кажется, ты не совсем правильно понял условие. Начнем сначала
В начале общее кол-во молей воздуха было 5 моль (4 моль от азота и 1 моль от кислорода). После протекания реакции, объем воздуха увеличился на 5%. Поскольку нам не дали дополнительные условия, при которых был измерено изменение объема, мы можем полагать, что эти условия всегда одинаковы во всех случаях. Другими словами, мы можем сказать, что кол-во молей газовой смеси после протекания реакции увеличился на 5%, и составил 5 + 5(0.05) = 5.25 моль. Построим первое уравнение:
4 + x-y + 1 - 0.5x- 0.5y + y = 5.25
Что происходит, когда эта газовая смесь продувается через избыток раствора щелочи ? Углекислый газ полностью поглощается щелочью, и в конце останется газовая смесь, которая состоит из угарного газа и кислорода. Получается, кол-во молей газовой смеси уменьшается за счет поглощения углекислого газа, кол-во которого мы можем найти с помощью условия:
n(CO_{2}) = 5.25 \cdot 0.1 = y = 0.525 \ моль
Теперь, подставляем это значение в первое уравнение, и получаем значение x:
4 + x - 0.525 + 1 - 0.5x - 0.5 \cdot 0.525 + 0.525 = 5.25
x = 1.025 \ моль
Все необходимые данные для расчета плотности газовой смеси известны, поэтому остальное дело на тебе
2 лайка
я проигнорил то что воздух содержит 20процентов кисларода, надо было также использывать эту информацию, а понял и плотность вышло как надо, спасибо