Для решения задачи найдем объемную долю хлора в газовой смеси, используя закон сохранения объема газов.
Дано:
- Объем газовой смеси (хлор и водород) = 112 л
- Объем образовавшегося хлороводорода (HCl) = 16 л
Из реакции взаимодействия хлора (Cl₂) с водородом (H₂) мы знаем, что:
\[ \text{Cl}_2 + \text{H}_2 \rightarrow 2 \text{HCl} \]
Это указывает на то, что 1 объем хлора реагирует с 1 объемом водорода и образует 2 объема хлороводорода.
Если 16 л HCl образуется, то для этого было необходимо:
\[ \frac{16 \, \text{л HCl}}{2} = 8 \, \text{л Cl}_2 \] \[ \frac{16 \, \text{л HCl}}{2} = 8 \, \text{л H}_2 \]
Теперь мы можем найти объемную долю хлора в газовой смеси:
Объем газовой смеси = Объем хлора + Объем водорода
\[ 112 \, \text{л} = V_{Cl_2} + V_{H_2} \] \[ 112 \, \text{л} = 8 \, \text{л} + V_{H_2} \]
Следовательно, объем водорода:
\[ V_{H_2} = 112 \, \text{л} - 8 \, \text{л} = 104 \, \text{л} \]
Теперь найдем объемную долю хлора в газовой смеси:
\[ \text{Объемная доля Cl}_2 = \frac{V_{Cl_2}}{V_{\text{смеш}}} = \frac{8 \, \text{л}}{112 \, \text{л}} \]
Рассчитываем:
\[ \text{Объемная доля Cl}_2 = \frac{8}{112} = \frac{1}{14} \approx 0.0714 \]
Для преобразования в проценты:
\[ 0.0714 \times 100 \approx 7.14\% \]
Таким образом, объемная доля хлора в газовой смеси составляет приблизительно 7.14%.