Номер 5, страница 73 - гдз по химии 7 класс рабочая тетрадь Габриелян

Дистилляция, или перегонка. Глава III. Явления, происходящие с веществами - номер 5, страница 73.

Условие.

5. Кислородная компания производит чистый кислород, аргон и азот из воздуха. Воздух охлаждают до жидкого состояния, а затем перегоняют, постепенно увеличивая температуру, и собирают каждое вещество по мере его закипания. Расположите указанные составные части воздуха в соответствии с порядком закипания.

НАЗВАНИЕ КОМПОНЕНТА ВОЗДУХА	ТЕМПЕРАТУРА КИПЕНИЯ, $^\circ\text{C}$	НОМЕР ПО ПОРЯДКУ
Аргон	-186
Кислород	-183
Азот	-196

Решение.

Решение 2.

Дано

Температура кипения аргона: $T_{\text{Ar}} = -186^\circ\text{C}$

Температура кипения кислорода: $T_{\text{O}_2} = -183^\circ\text{C}$

Температура кипения азота: $T_{\text{N}_2} = -196^\circ\text{C}$

Перевод в СИ

Температура по Кельвину ($T_{\text{K}}$) связана с температурой по Цельсию ($T_{\text{C}}$) формулой:

$T_{\text{K}} = T_{\text{C}} + 273.15$

Температура кипения аргона: $T_{\text{Ar}} = -186 + 273.15 = 87.15 \, \text{K}$

Температура кипения кислорода: $T_{\text{O}_2} = -183 + 273.15 = 90.15 \, \text{K}$

Температура кипения азота: $T_{\text{N}_2} = -196 + 273.15 = 77.15 \, \text{K}$

Найти

Порядок закипания компонентов воздуха.

Решение

Процесс, описанный в задаче, называется фракционной перегонкой (дистилляцией). При нагревании смеси жидкостей первым будет испаряться (закипать) компонент с самой низкой температурой кипения, за которым последуют компоненты с постепенно возрастающими температурами кипения. Чтобы определить порядок закипания, необходимо расположить данные температуры от самой низкой (наиболее отрицательной) до самой высокой (наименее отрицательной).

Сравнивая температуры в градусах Цельсия:

Азот: $ -196^\circ\text{C} $

Аргон: $ -186^\circ\text{C} $

Кислород: $ -183^\circ\text{C} $

Располагая их от самой низкой до самой высокой температуры:

1. Азот ($ -196^\circ\text{C} $)

2. Аргон ($ -186^\circ\text{C} $)

3. Кислород ($ -183^\circ\text{C} $)

Тот же порядок сохраняется при переводе в Кельвины, поскольку добавление постоянной величины ко всем температурам сохраняет их относительный порядок:

1. Азот ($ 77.15 \, \text{K} $)

2. Аргон ($ 87.15 \, \text{K} $)

3. Кислород ($ 90.15 \, \text{K} $)

Следовательно, по мере постепенного увеличения температуры во время перегонки, первым будет закипать азот, затем аргон, и, наконец, кислород.

Ответ:

Порядок закипания компонентов воздуха (от самой низкой температуры кипения к самой высокой):

1. Азот

2. Аргон

3. Кислород