При нормальных усовиях 4,48 л смеси азота и оксида углерода имеют массу 8 г. Определите массу каждого вещества в смеси.

Для решения задачи нужно определить массу каждого компонента смеси — азота (N₂) и оксида углерода (CO) — в заданном объеме (4,48 л) при нормальных условиях. Действуем поэтапно:

Шаг 1: Условия нормального состояния

• Нормальные условия: $T = 273 \, \text{K}$, $P = 1 \, \text{атм}$.
• Молярный объем газа при нормальных условиях $V_m = 22,4 \, \text{л/моль}$.

Шаг 2: Общая масса смеси

Дана общая масса смеси $m_{\text{смеси}} = 8 \, \text{г}$.

Шаг 3: Объем смеси

Общий объем смеси $V = 4,48 \, \text{л}$. Подразумевается, что этот объем занимает смесь азота $\text{N}_2$ и оксида углерода $\text{CO}$ при нормальных условиях.

Шаг 4: Молярные массы газов

• Молярная масса $\text{N}_2 = 28 \, \text{г/моль}$.
• Молярная масса $\text{CO} = 28 \, \text{г/моль}$.

Шаг 5: Составляем систему уравнений

Пусть:

• $n_{\text{N}_2}$ — количество вещества азота $\text{N}_2$ в молях,
• $n_{\text{CO}}$ — количество вещества оксида углерода $\text{CO}$ в молях.

Составляем две зависимости:

1. Уравнение для общего объема смеси:

Так как $V_m = 22,4 \, \text{л/моль}$, то:

2. Уравнение для общей массы смеси:

Подставим молярные массы ($M_{\text{N}_2} = 28$, $M_{\text{CO}} = 28$):

Шаг 6: Решаем систему уравнений

Из первого уравнения:

Из второго уравнения:

Упростим второе уравнение:

Мы видим, что массы азота и углерода равны.

• Азот отвечает