Răspuns:
Calcule propuse pentru cerintele din enunt
a) Densitatea O₂, ρ₀ în condiții normale de temperatura si presiune se calculează cu expresia matematică:
ρ₀=M O₂ (g/mol) O₂/Vm (L/mol)
M O₂=masa moleculară O₂=2.AO=2.16=32 g/mol
Vm=volum molar=22,4 L / mol gaz, c.n.
ρ₀=32 g.mol⁻¹/ 22,4 L.mol⁻¹=1,42857, aprox 1,429 g/L
R: 1,429 g/L
b) densitatea H₂ la 3 atm și 12⁰C, se calculează din ecuația de stare a gazelor perfecte (ideale):
p.V=n.R.T=(m/M).R.T / împărtim la V:
p=(m/V) . R.T/M
si: m/V=ρ =densitate
p=(ρ. R.T)/M
ρ H₂=p.M/R.T
unde:
p=presiunea H₂=12 atm
M=masa moleculară H₂=2.AH=2.1=2 g/mol
A H= masa atomică H=1 g/mol atom
R=constanta generală a gazelor perfecte=0,082 L.atm/mol.K
T=temperatura în grade K=t⁰C+273=12+273=285K
ρ H₂=densitatea H₂=? g/L
ρ H₂=3 atm. 2 g .mol⁻¹/ 0,082L.atm.mol⁻¹.K⁻¹.285K=6g/23,37L=0,256g/L
R: 0,256 g/L
c) densitatea CO₂, față de N₂ se calculează cu expresia matematică:
d CO₂/N₂= M CO₂ (g/mol) / M N₂ (g/mol)
M CO₂=masa moleculară=AC+2.AO=12+2.16=44g/mol
M N₂=2.AN=2.14=28g/mol
d CO₂/N₂=44 g/mol/ 28 g/mol=1,57 -nu are unitate de măsură
R: 1,571
d)densitatea SO₃, în raport cu aerul (față de aer), se calculează cu expresia matematică:
d SO₃/ aer = M SO₃(g/mol) / M aer (g/mol)
M SO₃=masa moleculară=AS+3.AO=32+3.16=80g/mol
M aer=masa moleculară=28,95 g/mol
d SO₃/aer = 80 g/mol/28,95 g/mol=2,763
R: 2,763
e) densitatea în c.n. a unui amestec echimasic de Ne și Ar:
ρ₀ amestec Ne și Ar= Mmedie amestec(g/mol) / Vm (L/mol)
M medie amestec (g/mol)=masa moleculară medir=
=xNe.M Ne +x Ar.M Ar
xNe=fractia molară Ne, în amestec=n moli Ne/n total moli Ne, Ar
xAr=fractie molară Ar, în amestec=n moli Ar/n total moli Ne,Ar
M Ne=masa moleculară Ne=masa atomică=10 g/mol
M Ar=masa moleculară Ar=masa atomică=18g/mol
Ne si Ar sunt gaze rare, care au configuratie electronică stabilă de octet
- calculăm cantitatile de Ne și Ar, dintr-o cantitate de amestec echimasic:
Stim: la un amestec echimasic de componenti, masele lor sunt egale.
Deci, m Ne(g)=m Ar (g), o considerăm egală cu m(g)
- calculăm numărul de moli la Ne și Ar din amestecul echimasic:
n moli Ne=m(g) Ne/A Ne=m(g)/10(g/mol)=0,1m
n moli Ar =m(g) Ar/A Ar=m(g)/18(g/mol)=0,05(5)m aprox. 0,06m
n total moli=nt=0,1m +0,06m=0,16m
- calculăm fracțiile molare la Ne și Ar:
x Ne=n moli Ne/nt=0,1m/0,16m=0,625
x Ar=n moli Ar/nt=0,06m/0,16m=0,375
xNe+xAr=1
- calculăm M medie amestec:
M medie amestec Ne și Ar=0,625.10 (Ne)+0,375.18 (Ar)=
6,25+6,75=13(g/mol)
ρ₀=13g/mol/ 22,4 L/mol=0,58 g/L
R: 0,58 g/L
f) densitatea relativă fată de aer a unui amestec echimolecular de H₂ și Cl₂ se calculează cu expresia matematică:
d amestec H₂,Cl₂/aer=M medie amestec H₂,Cl₂(g/mol)/M aer (g/mol
unde:
M medie amestec H₂,Cl₂=xH₂.M H₂+xCl₂.M Cl₂
x H₂=fractia molară H₂ în mestec=n moli H₂/n total moli H₂,Cl₂
x Cl₂=fractia molară Cl₂ in amestec=n moli Cl₂/n total moli H₂,Cl₂
M H₂=masa moleculară=2.AH=2.1=2g/mol
M Cl₂=masa moleculară=2.ACl=2.35,5=71 g/mol
- calculăm numărul de moli de H₂ și Cl₂ din amestecul echimolecular.
Stim: la un amestec echimolecular, numărul de moli al componenților este egal.
Deci: n moli H₂=n moli Cl₂= *n*
n total moli H₂,Cl₂=nt=n+n=2n
- calculăm fracțiile molare la H₂ și Cl₂, care vor fi egale, din cauza numărului de moli egal:
x H₂=x Cl₂=n moli/2n (moli)=0,5
- calculăm masa moleculară medie a amestecului:
M medie amestec H₂,Cl₂=0,5.2+0,5.71=1+35,5=36,5 g/mol
- calculăm densitatea relativă a amestecului, in raport cu aerul:
d amestec H₂,Cl₂= 36,5g/mol/ 28,9 g/mol=1,26
R: 1,26
Explicție:
