Номер 4, страница 51 - гдз по химии 8 класс рабочая тетрадь Габриелян, Сладков

ч. II. § 12. Воздух и его состав. Глава 2. Важнейшие представители неорганических веществ. Количественные отношения в химии - номер 4, страница 51.

4. Смешали 240 л метана и 60 л этана. Определите объёмную долю компонентов полученной смеси.

Дано:

Решение:

Дано:

$V(CH_4) = 240 \text{ л}$ (объём метана)

$V(C_2H_6) = 60 \text{ л}$ (объём этана)

Перевод в систему СИ:
$V(CH_4) = 240 \text{ л} = 240 \cdot 10^{-3} \text{ м}^3 = 0.24 \text{ м}^3$
$V(C_2H_6) = 60 \text{ л} = 60 \cdot 10^{-3} \text{ м}^3 = 0.06 \text{ м}^3$

Найти:

$\phi(CH_4) - ?$

$\phi(C_2H_6) - ?$

Решение:

Объёмная доля компонента в газовой смеси (обозначается греческой буквой фи, $\phi$) — это отношение объёма, занимаемого этим компонентом, к общему объёму всей смеси.

1. Сначала найдём общий объём полученной смеси газов. При смешивании газов, которые не вступают в реакцию друг с другом, их объёмы суммируются (закон Амага).

$V_{смеси} = V(CH_4) + V(C_2H_6)$

$V_{смеси} = 240 \text{ л} + 60 \text{ л} = 300 \text{ л}$

2. Теперь рассчитаем объёмную долю для каждого компонента по формуле:

$\phi(\text{компонента}) = \frac{V(\text{компонента})}{V_{смеси}}$

Объёмную долю можно выражать в долях от единицы или в процентах, умножив результат на 100%.

3. Вычислим объёмную долю метана ($CH_4$):

$\phi(CH_4) = \frac{V(CH_4)}{V_{смеси}} = \frac{240 \text{ л}}{300 \text{ л}} = 0.8$

В процентах это составляет: $0.8 \cdot 100\% = 80\%$

4. Вычислим объёмную долю этана ($C_2H_6$):

$\phi(C_2H_6) = \frac{V(C_2H_6)}{V_{смеси}} = \frac{60 \text{ л}}{300 \text{ л}} = 0.2$

В процентах это составляет: $0.2 \cdot 100\% = 20\%$

Проверка: Сумма объёмных долей всех компонентов смеси должна быть равна 1 (или 100%).

$0.8 + 0.2 = 1$ или $80\% + 20\% = 100\%$. Расчёты верны.

Ответ: объёмная доля метана в полученной смеси составляет 80%, а объёмная доля этана — 20%.