Номер 3, страница 35 - гдз по химии 8 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

3. Смешали 20 мл азота и 80 мл аргона. Объемная доля (%) каждого газа в смеси равна соответственно

1) $10$ и $40$

2) $20$ и $80$

3) $25$ и $75$

4) $70$ и $30$

Дано:
Объем азота ($V(N_2)$) = 20 мл
Объем аргона ($V(Ar)$) = 80 мл

$V(N_2) = 20 \text{ мл} = 20 \cdot 10^{-6} \text{ м}^3 = 2 \cdot 10^{-5} \text{ м}^3$
$V(Ar) = 80 \text{ мл} = 80 \cdot 10^{-6} \text{ м}^3 = 8 \cdot 10^{-5} \text{ м}^3$

Найти:
Объёмную долю азота $\phi(N_2)$, %
Объёмную долю аргона $\phi(Ar)$, %

Решение:

Объёмная доля компонента в смеси ($\phi$) — это отношение объёма, занимаемого этим компонентом ($V_{комп}$), к общему объёму всей смеси ($V_{смеси}$). Для выражения в процентах результат умножается на 100%.

Формула для расчёта объёмной доли:

$\phi(комп) = \frac{V_{комп}}{V_{смеси}} \cdot 100\%$

1. Первым шагом определим общий объём полученной газовой смеси. В соответствии с законом Амага, при смешивании идеальных газов (для азота и аргона это допущение справедливо) при постоянных давлении и температуре общий объём смеси равен сумме объёмов её компонентов.

$V_{смеси} = V(N_2) + V(Ar)$

Подставим числовые значения:

$V_{смеси} = 20 \text{ мл} + 80 \text{ мл} = 100 \text{ мл}$

2. Далее рассчитаем объёмную долю для каждого газа.

Объёмная доля азота ($N_2$):

$\phi(N_2) = \frac{V(N_2)}{V_{смеси}} \cdot 100\% = \frac{20 \text{ мл}}{100 \text{ мл}} \cdot 100\% = 0.2 \cdot 100\% = 20\%$

Объёмная доля аргона ($Ar$):

$\phi(Ar) = \frac{V(Ar)}{V_{смеси}} \cdot 100\% = \frac{80 \text{ мл}}{100 \text{ мл}} \cdot 100\% = 0.8 \cdot 100\% = 80\%$

Таким образом, объёмные доли азота и аргона в смеси составляют 20% и 80% соответственно. Эта пара значений соответствует варианту ответа под номером 2.

Ответ: 20 и 80.