67. При обработке 8,2 г смеси меди, железа и алюминия избытком концентрированной азотной кислоты выделилось 2,24 л газа. Такой же объем газо...
Условие:
Решение:
Для решения данной задачи, нам необходимо использовать закон пропорций в химии, известный как закон Дальтона. Согласно этому закону, сумма парциальных давлений компонентов смеси равна общему давлению смеси.
Давайте обозначим парциальные давления каждого компонента смеси следующим образом:
- Парциальное давление меди - P(Cu)
- Парциальное давление железа - P(Fe)
- Парциальное давление алюминия - P(Al)
Также, давайте обозначим общее давление смеси как P(total).
Из условия задачи, мы знаем, что при обработке смеси избытком концентрированной азотной кислоты выделилось 2,24 л газа. По закону Дальтона, сумма парциальных давлений компонентов смеси равна общему давлению смеси:
P(Cu) + P(Fe) + P(Al) = P(total)
Также, мы знаем, что такой же объем газообразного вещества выделяется при обработке смеси избытком разбавленной серной кислоты. Поэтому, парциальные давления компонентов смеси при обработке разбавленной серной кислотой также равны:
P(Cu) + P(Fe) + P(Al) = P(total)
Таким образом, парциальные давления компонентов смеси одинаковы при обоих обработках.
Теперь давайте рассмотрим массовые проценты каждого компонента в исходной смеси.
Пусть массовые проценты меди, железа и алюминия в исходной смеси составляют соответственно x%, y% и z%.
Тогда массы каждого компонента в 8,2 г смеси будут следующими:
- Масса меди = x% * 8,2 г
- Масса железа = y% * 8,2 г
- Масса алюминия = z% * 8,2 г
Также, давайте обозначим молярные массы каждого компонента как M(Cu), M(Fe) и M(Al).
Теперь, мы можем выразить парциальные давления компонентов смеси через их массы и молярные массы:
P(Cu) = (масса меди / M(Cu)) * R * T / V P(Fe) = (масса железа / M(Fe)) * R * T / V P(Al) = (масса алюминия / M(Al)) * R * T / V
Где R - универсальная газовая постоянная, T - температура в Кельвинах, V - объем газа в литрах.
Таким образом, мы получаем следующую систему уравнений:
P(Cu) = (x% * 8,2 г / M(Cu)) * R * T / V P(Fe) = (y% * 8,2 г / M(Fe)) * R * T / V P(Al) = (z% * 8,2 г / M(Al)) * R * T / V
P(Cu) + P(Fe) + P(Al) = P(total)
Теперь, мы можем использовать полученные уравнения для решения задачи. Необходимо знать значения молярных масс каждого компонента и температуру, чтобы решить систему уравнений и определить массовые проценты каждого компонента в исходной смеси.
