Question

În 1894, Lordul Rayleigh a raportat ca masa de azot preparat chimic din diferite substanţe (monoxid de azot, protoxid de azot, azotit de amoniu, uree) a fost diferită de cea a azotului extras din atmosferă (prin îndepărtarea oxigenului cu cupru sau cu fier, la cald). Mai târziu, această diferență a fost atribuită prezenței argonului în azotul atmosferic. Masele de gaz au fost măsurate cu ajutorul unui vas de sticlă, cu un volum cunoscut, la presiune atmosferică. Astfel, masa medie de azot preparat chimic fost de 2,2990 g, iar masa medie azot atmosferic a fost de
2,3102 g.
Se cer:
a) calculează volumul vasului de sticlă, exprimat în m3, utilizat de Rayleigh, din masa medie de
azot preparat chimic, care era azot pur. Măsurătorile au fost efectuate la o temperatură de 150 C.
b) Calculează procentul volumetric de argon din azotul atmosferic al lui Rayleigh, presupunând că argonul și azotul au fost singurele componente ale acestuia

Answer 1

Pentru simplitate, consideram ca din fiecare avem aceeasi cantitate x moli
compusii sunt: NO, N2O, NH4NO2, CH3-NO-CH3
1mol N2.............28g
0,5x moli ...........14x
namestec=0,5x+x+x+0,5x=3x
mamestec=14x+28x+28x+14x=84x
Mamestec=mamestec/namestec=84x/3x=28g/mol
namestec=mamestec/Mamestec=2,299/28=0,0821moli
pV=nRT => 1*V=0,0821*0,082*(273+150)=2,848l=2,848*10^(-3)m³
b)
consideram masa molara a azotului atmosferic=masa molara a aerului
Maer=28,9g/mol
Maer=(mazot+margon)/(nazot+nargon sau namestec)
notam raportul molar azot:argon=x:y
mamestec=28x+40y
namestec=x+y
28,9(x+y)=28x+40y => 0,9x=11,1y
x=12,33333y
28,9=2,3102/(x+y)
x+y=2,3102/28,9=0,08
13,3333y=0,08 => y=0,006moli
x=12,333333*0,006=0,074moli
% molare = % volumetrice
%azot=0,074*100/0,08=92,5%
%argon=0,006*100/0,08=7,5%