Для синтеза аммиака используется азотоводородная смесь, объемная доля азота в которой 25%, водорода - 75%. Рассчитайте массовые доли газов в смеси.

Для расчета массовых долей газов в азотоводородной смеси, в которой объемная доля азота составляет 25%, а водорода – 75%, воспользуемся формулой, основанной на законе Дальтона о парциальных давлениях и соотношениях массы и объема.

1. Сначала определим количество моль каждого газа в 1 моль смеси. Объемная доля показывает, сколько моль каждого газа находится в смеси:

   • \(n_N = 0.25 \, \text{моль (азот)}\)
   • \(n_H = 0.75 \, \text{моль (водород)}\)

2. Теперь найдем массу каждого газа. Для этого будем использовать молярные массы:

   • Молярная масса азота (N₂) ≈ 28 г/моль
   • Молярная масса водорода (H₂) ≈ 2 г/моль

   Теперь рассчитаем массу:

   • \(m_N = n_N \times M_N = 0.25 \times 28 = 7 \, \text{г}\)
   • \(m_H = n_H \times M_H = 0.75 \times 2 = 1.5 \, \text{г}\)

3. Общая масса смеси:

   • \(m_{total} = m_N + m_H = 7 + 1.5 = 8.5 \, \text{г}\)

4. Наконец, чтобы найти массовые доли, делим массу каждого газа на общую массу смеси и умножаем на 100%:

   • Массовая доля азота: \[ w_N = \frac{m_N}{m_{total}} \times 100\% = \frac{7}{8.5} \times 100\% \approx 82.35\% \]

   • Массовая доля водорода: \[ w_H = \frac{m_H}{m_{total}} \times 100\% = \frac{1.5}{8.5} \times 100\% \approx 17.65\% \]

Таким образом, массовые доли газов в смеси составляют примерно:

• Азот: 82.35%
• Водород: 17.65%