Was sind die Molenbrüche jeder Komponente in einer Mischung aus 15.08 g von # O_2 #, 8.17 g von # N_2 # und 2.64 g von # H_2 #? Was ist der Partialdruck in atm jeder Komponente dieser Mischung, wenn sie in einem 15.50-L-Gefäß bei 15 ° C gehalten wird?

Um das berechnen zu können Molenbruch von jeder Komponente in der Mischung müssen Sie die Ihnen gegebenen Massen in umwandeln Mole.

Verwenden Sie dazu die Molmasse von Sauerstoffgas, Stickstoffgas bzw. Wasserstoffgas

#15.08 color(red)(cancel(color(black)("g"))) * "1 mole O"_2/(31.9988color(red)(cancel(color(black)("g")))) = "0.47127 moles O"_2#

#8.17 color(red)(cancel(color(black)("g"))) * "1 mole N"_2/(28.0134color(red)(cancel(color(black)("g")))) = "0.29165 moles N"_2#

#2.64color(red)(cancel(color(black)("g"))) * "1 mole H"_2/(2.0159color(red)(cancel(color(black)("g")))) = "1.3096 moles H"_2#

Die Gesamtzahl der Mole in der Mischung vorhanden sein wird

#n_"total" = n_(O_2) + n_(N_2) + n_(H_2)#

#n_"total" = 0.47127 + 0.29165 + 1.3096 = "2.0725 moles"#

Also, um zu bekommen der Maulwurf Bruchteil einer Komponente #i# Alles, was Sie tun müssen, ist, die Anzahl der Mole dieser Komponente durch die Gesamtzahl der vorhandenen Mole zu dividieren.

#color(blue)(chi_i = n_i/n_"total")#

Sie haben

#chi_(O_2) = (0.47127 color(red)(cancel(color(black)("moles"))))/(2.0725color(red)(cancel(color(black)("moles")))) = color(green)(0.227)#

#chi_(N_2) = (0.29165color(red)(cancel(color(black)("moles"))))/(2.0725color(red)(cancel(color(black)("moles")))) = color(green)(0.141)#

#chi_(H_2) = (1.3096color(red)(cancel(color(black)("moles"))))/(2.0725color(red)(cancel(color(black)("moles")))) = color(green)(0.632)#

Jetzt du könnte berechne das Partialdruck jedes Gases unter Verwendung der ideales Gasgesetz Gleichung dreimaleinmal für jedes Gas.

#color(blue)(PV = nRT)#

Ein einfacherer Ansatz wäre jedoch die Verwendung des ideales Gasgesetz Gleichung einmal zu finden, die Gesamtdruck Von der Mischung ausgeübte, dann verwenden Sie die Molenbrüche der Gase, um ihren jeweiligen Partialdruck zu finden - denken Sie Raoults Gesetz.

So wird der von der Mischung ausgeübte Druck sein

#P_"total" = (n_"total" * RT)/V#

#P_"total" = (2.0725 color(red)(cancel(color(black)("moles"))) * 0.0821("atm" * color(red)(cancel(color(black)("L"))))/(color(red)(cancel(color(black)("mol"))) * color(red)(cancel(color(black)("K")))) * (273.15 + 15)color(red)(cancel(color(black)("K"))))/(15.50color(red)(cancel(color(black)("L"))))#

#P_"total" = "3.163 atm"#

Der Partialdruck jedes Gases #i# hängt von seinem Molenbruch und vom Gesamtdruck des Gases ab

#color(blue)(P_i = chi_i xx P_"total")#

Geben Sie Ihre Werte ein, um zu erhalten

#P_(O_2) = 0.227 * "3.163 atm" = color(green)("0.718 atm")#

#P_(N_2) = 0.141 * "3.163 atm" = color(green)("0.446 atm")#

#P_(H_2) = 0.632 * "3.163 atm" ~~ color(green)("2.00 atm")#

Alle Antworten sind auf drei gerundet Sig Feigen.