Азотно-водородную смесь пропустили над железным катализатором, при этом ее
плотность увеличилась на 44,8 %. определите массовые доли веществ в растворе,
полученном при пропускании 10 л конечной газовой смеси через 87,5 мл раствора
фосфорной кислоты с массовой долей кислоты 8 % и плотностью 1,05 г/мл.
Масса газовой смеси = плотность газовой смеси * объем газовой смеси = 1.05 г/мл * 87.5 мл = 91.875 г.
Поскольку плотность газовой смеси увеличилась на 44.8%, это означает, что ее новая плотность составляет 100% + 44.8% = 144.8% от изначальной плотности.
Пусть масса азота в исходной газовой смеси равна m1, а масса водорода равна m2.
Дано, что плотность азотно-водородной смеси (или газовой смеси) после прохождения над железным катализатором составляет 144.8% от плотности изначальной газовой смеси.
Плотность изначальной газовой смеси = масса исходной газовой смеси / объем исходной газовой смеси
Плотность газовой смеси после прохождения над катализатором = (масса азота + масса водорода) / объем газовой смеси
Плотность газовой смеси после прохождения над катализатором = 144.8% * плотность изначальной газовой смеси
(масса азота + масса водорода) / объем газовой смеси = 1.448 * (масса исходной газовой смеси / объем исходной газовой смеси)
Так как объем газовой смеси не изменился, мы можем упростить уравнение:
масса азота + масса водорода = 1.448 * масса исходной газовой смеси
Следовательно, масса азота + масса водорода равна 1.448 * 91.875 г = 132.78 г.
Теперь нам нужно найти массовые доли каждого вещества в полученном растворе.
Массовая доля азота = (масса азота / масса раствора) * 100%
Массовая доля водорода = (масса водорода / масса раствора) * 100%
Масса раствора = масса раствора фосфорной кислоты + масса исходной газовой смеси = 87.5 мл * 1.05 г/мл + 91.875 г = 162.91 г.
Массовая доля азота = (132.78 г / 162.91 г) * 100% = 81.6%
Массовая доля водорода = (132.78 г / 162.91 г) * 100% = 81.6%
Таким образом, массовые доли азота и водорода в полученном растворе составляют 81.6% каждая.