Question

Amestec de gaze este format din 10 g H2 , 112 L N2, 4 moli CO2, 30,11·$10 ^{2}$ molecule O2.
Se cere:
a) volumul total si procente de volum
b) masa totala si procente de masa
c) volumul de H masurat la presiunea de 2 atmosfere si temperatura de 47°C
d) temperatura CO2, daca presiunea este 800 mm coloana de mercur, volumul incintei este 100 L.
f) presiunea N2, daca temperatura este 87°C si volumul incintei de 150 L
g) densitatea in conditii nomale pt O2
h) densittea la 5 atmosfere si 27°C pt O2

Answer 1

m H2 = 10 g
n H2 = m H2 / M H2 = 10 g / 2 g/mol = 5 mol H2 => V H2 = 5 mol x 22.4l/mol = 112 L
V N2 = 112 L => n N2 = 112L / 22.4 L/mol =  5 mol N2
m N2 = 5 mol x 28 g/mol = 140 g N2
n CO2 = 4 mol => V CO2 = 4 mol x 22.4 l/mol = 89.6 L
m CO2 = 4 mol CO2 x 44 g/mol = 176 g CO2

30.11 x 10^2 molecule O2 
m molecula O2  = M/ NA 32 g / mol  : 6.0223 x 10^23  1/mol=  5.32 x 10 ^ -23 g
m O2 in amestec = 30.11 * 10^2 x 5.32 x 10^-23 = 1.6 x 10^ -19 g O 2 in amestec 
n O2 =  1.6 x 10^ -19 g / 32 g/mol = 5 x 10^ -21 mol O2
V O2 = 5 x 10^ -21 mol  x22.4 l/mol = 1.12 x 10^-19 L O2 in amestec
m O2 = 1.6 x 10^ -19 g

a) V amestec = 112 l H2 + 112 L N2 + 89.6 L CO2 + 1.12 x 10^-19 L O2 = 313.6 L Amestec
% gaz = V gaz / V amestec x 100

%H2 = 112 / 313.6 x 100 =35.71
%N2 = 112/313.6 x 100 = 35.71
%CO2 = 89.6 /313.6 x 100= 28.57 
% O2 = 1.12 x 10^-19 / 313.6 = 3.57 x 10 ^ -20 % (adica aproape deloc)

b) 
m Amestec = m H2 + m N2 + m CO2 + m O2 = 10 g H2 + 140 g N2 + 176 g CO2 + 1.6 x 10^ -19 g O2 = 326 g Amestesc
% masice gaz = m gaz / m amestesc x 100
%H2 = 10 g /326 g x 100 = 3.07 %
%N2 = 140/326 x 100 = 42.94 %
%CO2 = 176/326 x 100 = 53.98 % 
%O2 = 1.6 x 10^ -19 g / 326 = 4.91 x 10^-20 % 

c) pV=nRT => V= nRT/p
p = 2 atm
n = 5 mol H2
R = 0.082 L x atm/ mol x K
T= 273 K + 47 gr C = 320 K
V=5 x 0.082 x 320 / 2 = 65,6 L

d)pV=nRT => T = pV/nR
n CO2 = 4 mol CO2
p = 800 mmHg = 1.052 atm
760 mmHg .. 1 atm
800 mmHg ...y atm => y= 800 x 1/760 =  1.052 atm
V = 100 L
R = 0.082 L x atm/ mol x K 
T= 1.052 x 100 / 4 x 0.082 =  320.73 K => t gr C = 320.73K - 273 K = 47.73 gr C

f)pV=nRT=> p=nRT/V
V= 150 L
n= 5 mol N2
R = 0.082 L x atm/ mol x K
T = 273 K + 87 gr C = 360K
p = 5 x 0.082 x 360 / 150 =0.984 atm

la ultimele 2  (g,h) nu prea.. imi dau seama ce sa scriu data fiind cantitatea "gigantica"  de O2 :)) sau mai bine zis eu nu vad rostul acelor subpuncte