Для начала, давайте рассчитаем массу 1 литра фтора (F2) и хлора (Cl2) при нормальных условиях (н.у.), которые подразумевают температуру 0 °C и давление 1 атм.
Расчет массы фтора (F2):
- Молярная масса фтора: F = 19 г/моль, следовательно, для F2: 19 г/моль × 2 = 38 г/моль.
- Один моль газа при нормальных условиях занимает 22,4 литра.
- Соответственно, масса 1 литра фтора: \[ \text{Масса F2} = \frac{38 \, \text{г/моль}}{22,4 \, \text{л/моль}} \approx 1,696 \, \text{г}. \]
Расчет массы хлора (Cl2):
- Молярная масса хлора: Cl = 35,5 г/моль, следовательно, для Cl2: 35,5 г/моль × 2 = 71 г/моль.
- Масса 1 литра хлора: \[ \text{Масса Cl2} = \frac{71 \, \text{г/моль}}{22,4 \, \text{л/моль}} \approx 3,18 \, \text{г}. \]
Теперь у нас есть массы 1 литра фтора и хлора при н.у.:
- Масса 1 л F2 ≈ 1,696 г.
- Масса 1 л Cl2 ≈ 3,18 г.
Теперь давайте найдем относительную плотность этих газов по воздуху и водороду.
Относительная плотность по водороду:
- Плотность водорода при н.у.: 0,0899 г/л.
- Относительная плотность фтора: \[ \text{Относительная плотность F2 по H2} = \frac{1,696 \, \text{г}}{0,0899 \, \text{г/л}} \approx 18,87. \]
- Относительная плотность хлора: \[ \text{Относительная плотность Cl2 по H2} = \frac{3,18 \, \text{г}}{0,0899 \, \text{г/л}} \approx 35,41. \]
Относительная плотность по воздуху:
- Средняя плотность воздуха при н.у.: примерно 1,29 г/л.
- Относительная плотность фтора: \[ \text{Относительная плотность F2 по воздуху} = \frac{1,696 \, \text{г}}{1,29 \, \text{г/л}} \approx 1,32. \]
- Относительная плотность хлора: \[ \text{Относительная плотность Cl2 по воздуху} = \frac{3,18 \, \text{г}}{1,29 \, \text{г/л}} \approx 2,47. \]
Таким образом, у нас есть окончательные значения:
- Масса 1 л F2 ≈ 1,696 г, относительная плотность по водороду ≈ 18,87, по воздуху ≈ 1,32.
- Масса 1 л Cl2 ≈ 3,18 г, относительная плотность по водороду ≈ 35,41, по воздуху ≈ 2,47.