Рассчитать мольную долю ге- лия и массовую долю озона в смеси 12 г гелия и 18,06 -1023 атомов кисло- рода озона соответственно.
Для того чтобы рассчитать мольную долю гелия и массовую долю озона в данной смеси, давайте разделим задачу на несколько шагов.
- Определим количество вещества (в молях) гелия.
Молярная масса гелия \( He \) составляет примерно 4 г/моль. Для 12 г гелия можно вычислить количество вещества следующим образом:
\[ n_{He} = \frac{m_{He}}{M_{He}} = \frac{12 \, \text{г}}{4 \, \text{г/моль}} = 3 \, \text{моль} \]
- Определим количество вещества (в молях) озона.
Количество атомов озона (O₃) в задаче дано как \( 18,06 \times 10^{23} \) атомов. Поскольку озон состоит из трех атомов кислорода, нам нужно сначала перевести количество атомов в моли:
1 моль содержит \( 6,022 \times 10^{23} \) атомов. Следовательно, количество вещества озона будет:
\[ n_{O_3} = \frac{18,06 \times 10^{23} \, \text{атомов}}{6,022 \times 10^{23} \, \text{атомов/моль}} \approx 3 \, \text{моль} \]
- Рассчитаем общую сумму моль в смеси.
\[ n_{total} = n_{He} + n_{O_3} = 3 \, \text{моль} + 3 \, \text{моль} = 6 \, \text{моль} \]
- Рассчитаем мольную долю гелия.
Мольная доля гелия (χₕₑ) рассчитывается по формуле:
\[ \chi_{He} = \frac{n_{He}}{n_{total}} = \frac{3 \, \text{моль}}{6 \, \text{моль}} = 0,5 \]
- Рассчитаем массовую долю озона.
Нам сначала нужно найти массы каждого компонента:
- Масса гелия \( m_{He} = 12 \, \text{г} \)
- Масса озона (молярная масса озона составляет примерно 48 г/моль, для 3 моль):
\[ m_{O_3} = n_{O_3} \times M_{O_3} = 3 \, \text{моль} \times 48 \, \text{г/моль} = 144 \, \text{г} \]
Теперь общая масса смеси:
\[ m_{total} = m_{He} + m_{O_3} = 12 \, \text{г} + 144 \, \text{г} = 156 \, \text{г} \]
Теперь можем рассчитать массовую долю озона (ωₒ₃):
\[ \omega_{O_3} = \frac{m_{O_3}}{m_{total}} = \frac{144 \, \text{г}}{156 \, \text{г}} \approx 0,9231 \text{ или } 92,31\% \]
Теперь у вас есть мольная доля гелия и массовая доля озона в смеси:
- Мольная доля гелия: \( 0,5 \) (или 50%)
- Массовая доля озона: \( 92,31\% \)
Если есть дополнительные вопросы или требуется помощь с другими задачами, пожалуйста, дайте знать!
