Вычислить объемные доли газов в смеси HCl и HBr, при пропускании которой через воду образуется

Ответы на вопрос

Отвечает Силаков Игорь.

Пусть в газовой смеси содержится:

Так как оба газа находятся в одной смеси при одинаковых условиях, их объемы пропорциональны количествам вещества:

\frac{V(\text{HCl})}{V(\text{HBr})}=\frac{n(\text{HCl})}{n(\text{HBr})}

При пропускании смеси через воду образуется раствор, в котором массовые доли HCl и HBr равны:

\omega(\text{HCl})=\omega(\text{HBr})

Массовая доля вещества равна:

\omega=\frac{m}{m_{\text{раствора}}}

Так как раствор один и тот же, знаменатель одинаковый. Поэтому равенство массовых долей означает равенство масс растворенных веществ:

m(\text{HCl})=m(\text{HBr})

Масса вещества выражается через количество вещества:

m=nM

Тогда:

n(\text{HCl})M(\text{HCl})=n(\text{HBr})M(\text{HBr})

Молярные массы:

M(\text{HCl})=1+35{,}5=36{,}5\ \text{г/моль}

M(\text{HBr})=1+80=81\ \text{г/моль}

Подставим:

n(\text{HCl}) \cdot 36{,}5=n(\text{HBr}) \cdot 81

Отсюда:

\frac{n(\text{HCl})}{n(\text{HBr})}=\frac{81}{36{,}5}

Так как объемы газов пропорциональны количествам вещества:

\frac{V(\text{HCl})}{V(\text{HBr})}=\frac{81}{36{,}5}

Теперь найдем объемные доли.

Общая сумма частей:

81+36{,}5=117{,}5

Объемная доля HCl:

\varphi(\text{HCl})=\frac{81}{117{,}5}\approx 0{,}689

\varphi(\text{HCl})\approx 68{,}9\%

Объемная доля HBr:

\varphi(\text{HBr})=\frac{36{,}5}{117{,}5}\approx 0{,}311

\varphi(\text{HBr})\approx 31{,}1\%

Ответ:

\boxed{\varphi(\text{HCl})\approx 68{,}9\%, \quad \varphi(\text{HBr})\approx 31{,}1\%}

Вычислить объемные доли газов в смеси HCl и HBr, при пропускании которой через воду образуется раствор с равными массовыми долями галогеноводородов.