O schemă de rezolvare ar fi!
Date cunoscute:
1. Trecând vapori de apa peste cărbune menținut la 600°C,are loc reacția:
C (s)+H2O vapori =CO (g) + H2 (g
1mol 1mol 1mol 1mol
Gazul de apă este considerat un amestec ce conține un număr egal de CO și de H2O, adică:
n moli de CO=n moli de H2 ---- amestec echimolar
2.m cărbune =24 g, cu o cantitate X de carbon pur
3.V gaz de apă =71,68 dm3 (L) c.n.
4. Expresii matematice pentru calcularea unor constante fizice, precum: masa moleculare medii, densitate, căldură specifică a unui amestec de gaze:
K = sumă din Ki . Xi
Unde:
K=constanta fizică a amestecului gazos
Ki=constanta fizică a comonentului i
Xi= fracția molară a componentului i
La amestecurile echimolare, fracțiile molare sunt egale și reprezintă ½ din întreg(vezi calculul).
Calcule
1.Masa moleculară medie a gazului de apă este ?
M medie gaz de apă = X H2 .M H2 + X CO. MCO
Unde:
X H2= fracția molară a H2 = n H2/ nH2 +n CO
X CO = fracția molară a CO = n CO/ nH2 +n CO
n H2, n CO = numărul de moli de H2, respectiv CO din amestec.
Trebuie să calculăm M H2, MCO, n H2, nCO, X H2, X CO!
M H2=2 A H=2.1=2
M CO=AC +A O = 12+16=28
1. Masa moleculară medie a gazului de apă este ?
M medie gaz de apă = X H2 .M H2 + X CO. MCO
Unde:
X H2= fracția molară a H2 = n H2/ nH2 +n CO
X CO = fracția molară a CO = n CO/ nH2 +n CO
n H2, n CO = numărul de moli de H2, respectiv CO din amestec.
Trebuie să calculăm M H2, MCO, n H2, nCO, X H2, X CO!
1.aM H2=2 A H=2.1=2
M CO=AC +A O = 12+16=28
1.b numărul de moli de H2, CO din tot amestecul este n=?:
La gaze, în c.n. de temperatură și presiune avem:
Numărul de volume molare=numărul de moli= n moli H2+n moli CO=n+n =2n
71,68 dm3/ 22,4 L= 3,2 volume molare=3,2 moli de H2 și CO împreună
Rezultă că:
3,2 moli=2n=n H2+nCO
n=3,2/2=1,6 moli H2 = 1,6 moli de CO
1.c X H2, X CO=?
X H2 1,6/3,2=0,5 ; X CO = 1,6 /3,2 =0,5
Deci:
M medie a gazului de apă = 0,5.2g/mol(H2) +0,5.28a/mol (CO)=1+14=15 g/mol
