Задача 1. В медицине искусственные воздушные смеси применяются для лечения заболеваний дыхательной системы методами кислородной терапии. Нередко применяется смесь чистого кислорода с углекислым газом – карбоген, в которой объемная доля кислорода составляет 94%. Какой объем этой смеси нужно использовать, чтобы ввести в организм 5 л кислорода? Задача 2. Для физиологически нормального окисления питательных веществ, поступающих в организм человека, в среднем необходимо 252 л кислорода в сутки. Какой объем воздуха должен пройти при этом через легкие человека? Задача 3. Сравните массовые доли кислорода в воде и перекиси водорода.

Задача 1. Чтобы определить объем карбогена, необходимый для введения 5 л кислорода, можно воспользоваться пропорцией. В карбогене объемная доля кислорода составляет 94%, что означает, что на 100% смеси приходится 94% кислорода.

Сначала обозначим:

• \( V \) – необходимый объем карбогена.
• Объем кислорода в карбогене = \( 0.94V \).

Поскольку нам нужно получить 5 л кислорода, можно записать уравнение: \[ 0.94V = 5 \, \text{л}. \]

Теперь найдем объем карбогена, решив уравнение: \[ V = \frac{5 \, \text{л}}{0.94} \approx 5.32 \, \text{л}. \]

Таким образом, необходимо использовать около 5.32 литров карбогена.

Задача 2. Поскольку для физиологически нормального окисления питательных веществ требуется 252 л кислорода в сутки, необходимо узнать, сколько воздуха должно пройти через легкие человека. Воздух, который мы вдыхаем, содержит примерно 21% кислорода.

Для нахождения объема воздуха, необходимого для получения 252 л кислорода, можно снова воспользоваться пропорцией: \[ n = \frac{V_{O_2}}{C} \] где:

• \( V_{O_2} = 252 \, \text{л} \) — объем кислорода,
• \( C = 0.21 \) — объемная доля кислорода в воздухе.

Таким образом, объем воздуха \( V_{air} \) будет равен: \[ V_{air} = \frac{252 \, \text{л}}{0.21} \approx 1200 \, \text{л}. \]

Следовательно, через легкие человека должно пройти около 1200 литров воздуха в сутки.

Задача 3. Чтобы сравнить массовые доли кислорода в воде (\( H_2O \)) и перекиси водорода (\( H_2O_2 \)), необходимо рассчитать массовую долю кислорода в каждом соединении.

1. Массовая доля кислорода в воде:

   • Молярная масса воды \( H_2O \) составляет: \( 2 \times 1 + 16 = 18 \, \text{г/моль} \).
   • Масса кислорода в воде = 16 г.
   • Массовая доля кислорода в воде: \[ w_{O} (H_2O) = \frac{16}{18} \approx 0.889 \text{ или } 88.9\%. \]

2. Массовая доля кислорода в перекиси водорода:

   • Молярная масса перекиси водорода \( H_2O_2 \) составляет: \( 2 \times 1 + 2 \times 16 = 34 \, \text{г/моль} \).
   • Масса кислорода в перекиси водорода = 32 г (2 атома кислорода).
   • Массовая доля кислорода в перекиси водорода: \[ w_{O} (H_2O_2) = \frac{32}{34} \approx 0.941 \text{ или } 94.1\%. \]

Таким образом, массовая доля кислорода в перекиси водорода выше, чем в воде. В перекиси водорода составляет приблизительно 94.1%, тогда как в воде – около 88.9%.