Аммиачно-воздушная смесь, применяемая для получения нитрозных газов, готовится смешиванием воздуха и аммиака. Определите состав полученной смеси в объемных долях (%), считая, что воздух состоит из 78% азота, 21% кислорода и 1% инертных газов и что на 1 моль аммиака приходится 1,9 моль кислорода.
More Questions From This User See All
Answers & Comments
Verified answer
Под инертными газами будем понимать аргон Ar, поскольку он составляет подавляющую часть от 1%.При добавлении аммиака к воздуху объемные проценты всех компонентов изменяются. Oднако количество вещества всех компонентов остается прежним. При этом одно и то же количество газообразного вещества занимает один и тот же объем.
Рассмотрим для определенности такой объем чистого воздуха, который содержит ровно 1,9 моль кислорода O₂. В этом объеме 1,9 моль O₂ соответствовали 21% объема.
Найдем количества вещества остальных газов:
1,9 моль O₂ ---- 21%
х моль N₂ ------ 78%
у моль Ar -------- 1%
х = 1,9*78/21 = 7,06 моль N₂
у = 1,9*1/21 = 0,0905 моль Ar
Объемы этих газов пропорциональны количеству вещества этих газов.
V(O₂) = 1,9 моль * 22,4 л/моль = 42,56 л
V(N₂) = 7,06 моль * 22,4 л/моль = 158,144 л
V(Ar) = 0,0905 моль * 22.4 л/моль = 2,0272 л
Общий объем составляет: 42,56 + 158,144 + 2,0272 = 202,7312 л.
1 моль NH₃ занимает объем 22,4 л. При добавлении этого объема NH₃ к исходному объему воздуха общий объем смеси составит 202,7312 + 22,4
= 225,1612 л.
Рассчитаем объемные доли газов в получившейся смеси:
w(NH₃) = 22.4 / 225,1612 = 9.95 об%
w(O₂) = 42,56 / 225,1612 = 18.90 об%
w(N₂) = 158,144 / 225,1612 = 70.24 об%
w(Ar) = 2,0272 / 225,1612 = 0.90 об%