В сосуде неизменного объема при комнатной температуре находилась смесь гелия и аргона, по 0,5 моль каждого. Половину содержимого сосуда выпустили, а затем добавили в него 1 моль гелия. Как в результате этого изменились парциальное давление аргона и давление смеси газов? Для каждой величины определите характер изменения: 1) увеличилось 2) уменьшилось 3) не изменилось
Чтобы разобраться в данной задаче, начнем с основных принципов газов.
В сосуде неизменного объема при постоянной температуре общее давление смеси газов можно найти с помощью закона Дальтона о парциальных давлениях, согласно которому общее давление смеси газов равно сумме парциальных давлений каждого газа.
Исходное состояние:
- У нас есть 0,5 моль гелия (He) и 0,5 моль аргона (Ar).
- Общее количество молей в сосуде: \(0,5 + 0,5 = 1\) моль.
Половина содержимого сосуда:
При выпуске половины содержимого сосуда, у нас останется:
- Гелий: \(0,5 / 2 = 0,25\) моль
- Аргон: \(0,5 / 2 = 0,25\) моль
Теперь общее количество молей в сосуде:
- \(0,25 + 0,25 = 0,5\) моль.
Давление после выпустки половины сосуда:
Теперь, когда мы выпустили половину смеси, общее давление смеси газов уменьшилось, так как общее количество молей уменьшилось. Таким образом, парциальные давления каждого газа также уменьшились.
Добавление 1 моля гелия:
После выпуска содержимого, мы добавляем 1 моль гелия:
- Гелий: \(0,25 + 1 = 1,25\) моль
- Аргон: \(0,25\) моль
Теперь общее количество молей в сосуде:
- \(1,25 + 0,25 = 1,5\) моль.
Давление смеси газов после добавления гелия:
Общее давление смеси газов увеличится благодаря увеличению общего количества молей газа в сосуде. Давление будет зависеть от количества газа, а гелий добавился.
Итог:
- Парциальное давление аргона: изменилось — уменьшилось (так как общее давление смеси изначально уменьшилось при выпуске).
- Общее давление смеси газов: изменилось — увеличилось (из-за добавления 1 моля гелия).
Таким образом, правильные ответы:
- Парциальное давление аргона: 2) уменьшилось.
- Давление смеси газов: 1) увеличилось.
