Определите относительную плотность по водороду газовой смеси, состоящей из равных объемов водорода и гелия.

Question

Определите относительную плотность по водороду газовой смеси, состоящей из равных объемов водорода и гелия.

Тэссэн Тэссэн Знаток (286), закрыт 13 лет назад

Определите относительную плотность по водороду газовой смеси, состоящей из равных объемов водорода и гелия. Ответ: 3.

Не сходится ответ. Получается в два раза меньше. Мое решение:

Т.к. объемы водорода и гелия равны -> объемные доли (φ тоже равны, т.е. φ(H2)=φ(He) =50%)
Пусть n(газовой смеси)=1 моль. Тогда V(газовой смеси) = n * Vm
V(H2) = V * φ(H2) = n * Vm * φ(H2)
n(H2) = V(H2) / Vm = (n * Vm * φ(H2))/Vm = n * φ(H2) = 1 моль * (50%/100%) = 0.5 моль
n(He) = n * φ(He) = 1 моль * 0.5 = 0.5 моль
m(H2) = M * n - 2г/моль * 0.5 моль = 1 г
m(He) = M * n = 4 г/моль * 0.5 моль = 2 г
m(газовой смеси) = m(H2) + m(He) = 1+2 = 3 г
M(газовой смеси) = m/n = 3 г / 1 моль = 3 г/моль
DH2 = M(газовой смеси) / M(H2) = 3 / 2 = 1.5
Ответ: 1.5

Подскажите, где ошибка, пожалуйста.

Answer 1

M(газовой смеси) = M(водорода) · D(по водороду)
D(по водороду) = M(газовой смеси) / M(водорода)
Средняя молярная масса смеси из двух газов считается по такой формуле:
(M1*V1 + M2*V2)/(V1+V2)
Допустим, у нас был 1 л. водорода и 1 л. гелия, тогда имеем:
Мср. = M(газовой смеси) = (2*1+4*1)/(1+1) = 3

D(по водороду) = 3 / 2 = 1,5
То ли я ошибаюсь, то ли в ответах ошибка.

Answer 2

Михаил Киреев Гуру (3134) 13 лет назад

Ошибка в ответе.

Answer 3

Ищем моли водорода и гелия.
Допускаем что у нас 1 л водорода и 1 л кислорода, по условию задачи, тогда имеем:
n(H2)=0,446 моль и n(He)=0,446 моль.
Находим массы обоих веществ. m(H2)=0,9 г (примерно, не забываем про 2), а m(H2)=0,18 г (примерно).
Вычисляем массу газовой смеси: m= m (H2)+ m (He)= 0,27
Средняя молярная масса газовой смеси равна: 27/ изначальное n= 0,04496 =6 г/моль
Определяем относительную плотность смеси по водороду: 6/2=3
Ответ: 3