Уравнение Менделеева-Клапейрона для идеального газа:
Р*V = (m/M)*R*T
где: Р - давление газа , Па. Р = 10 атм = 1013250 Па
V - объем газа, м³
m - масса газа, кг
М - масса 1 моля газа, кг/моль
R - универсальная газовая постоянная, R = 8,314 Дж/(моль*К)
T - температура, °К. T = 127 + 273 = 400°К
2) Разделим обе части уравнения на V, получаем:
Р = (m/V*M)*R*T
Так как m/V = ρ, то есть это не что иное, как плотность, получаем:
Р = (ρ/M)*R*T
по условию ρ = 1,28 г/л = 1,28 кг/м³
Находим отсюда молярную массу газа:
М = ρ*R*T
/ Р = 1,28*8,314*400/1013250 = 0,0042 кг/моль = 4,2 г/моль
3) На наш газ это смесь двух газов: азота и водорода. Пусть массовая доля азота в смеси, выраженная в долях единицы равна Х, тогда массовая доля водорода равна (1 - Х), а так как молярная масса смеси равна 4,2 г/моль, то можем записать:
Мсм = М(N₂)*X + M(H₂)*(1 - X)
М(N₂) = 2*14 = 28 г/моль M(H₂) = 2*1 = 2 г/моль
4,2 = 28*Х + 2*(1 - Х)
4,2 = 28Х + 2 - 2Х
26Х = 2,2
Х = 0,0846 ( или 8,46%)
Тогда массовая доля водорода равна (100 - 8,46) = 91,54%
Степень окисления Н в бинарных соединениях зависит от второго атома( какая у него электроотрицательность - больше или меньше ЭО атома Н).
Если второй атом имеет меньшую ЭО ( это металлы), то Н имеет ст. ок -1.
Пример К⁺¹Н⁻¹
А если второй атом имеет большую степень окисления(это все неметаллы), то Н будет иметь ст.ок +1
Пример N⁻³H⁺¹₃ , Р⁻³Н⁺¹₃, H⁺¹₂S⁻²
Так же рассматриваем и N
Низшую ст ок( количество единиц электронов до числа 8) N будет иметь с атомами, у которых ЭО меньше. Пример N⁻³Н₃, Са⁺²₃N₂⁻³
Положительную ст.ок.(отдает электроны , вплоть ло 0) N будет иметь с атомами, у которых большая ЭО. пример N₂⁺¹О, N⁺²О. N₂⁺³О₃, N⁺⁴О₂, N₂⁺⁵О₅
У F самая высокая ЭО, поэтому он проявляет только отрицательную ст. ок -1. Пример HF⁻¹ CaF₂⁻¹
1) уравнение Менделеева-Клапейрона для газа:
Уравнение Менделеева-Клапейрона для идеального газа:
Р*V = (m/M)*R*T
где: Р - давление газа , Па. Р = 10 атм = 1013250 Па
V - объем газа, м³
m - масса газа, кг
М - масса 1 моля газа, кг/моль
R - универсальная газовая постоянная, R = 8,314 Дж/(моль*К)
T - температура, °К. T = 127 + 273 = 400°К
2) Разделим обе части уравнения на V, получаем:
Р = (m/V*M)*R*T
Так как m/V = ρ, то есть это не что иное, как плотность, получаем:
Р = (ρ/M)*R*T
по условию ρ = 1,28 г/л = 1,28 кг/м³
Находим отсюда молярную массу газа:
М = ρ*R*T
/ Р = 1,28*8,314*400/1013250 = 0,0042 кг/моль = 4,2 г/моль
3) На наш газ это смесь двух газов: азота и водорода. Пусть массовая доля азота в смеси, выраженная в долях единицы равна Х, тогда массовая доля водорода равна (1 - Х), а так как молярная масса смеси равна 4,2 г/моль, то можем записать:
Мсм = М(N₂)*X + M(H₂)*(1 - X)
М(N₂) = 2*14 = 28 г/моль M(H₂) = 2*1 = 2 г/моль
4,2 = 28*Х + 2*(1 - Х)
4,2 = 28Х + 2 - 2Х
26Х = 2,2
Х = 0,0846 ( или 8,46%)
Тогда массовая доля водорода равна (100 - 8,46) = 91,54%
ответ: 91,54 % водорода и 8,46% азота