М
Молодежь
К
Компьютеры-и-электроника
Д
Дом-и-сад
С
Стиль-и-уход-за-собой
П
Праздники-и-традиции
Т
Транспорт
П
Путешествия
С
Семейная-жизнь
Ф
Философия-и-религия
Б
Без категории
М
Мир-работы
Х
Хобби-и-рукоделие
И
Искусство-и-развлечения
В
Взаимоотношения
З
Здоровье
К
Кулинария-и-гостеприимство
Ф
Финансы-и-бизнес
П
Питомцы-и-животные
О
Образование
О
Образование-и-коммуникации
ЗоНя3
ЗоНя3
25.11.2022 14:20 •  Химия

Олимпиадная задача по химии: Смесь аргона и кислорода (плотность по водороду 17,33) подвергнута действию тихого электрического разряда, после чего ее плотность возросла до 19,47.
* Что происходит при действии тихого электрического разряда на смесь кислоро-да с аргоном? Не противоречат ли результаты эксперимента известному факту инертности аргона?
* Рассчитайте количественный состав газовой смеси до эксперимента и после.
(после – 37,36% Ar, 37,92% O2 и 24,72% О3)
* Что может происходить при пропускании получившейся газовой cмecи через раствор иодида калия (уравнение реакции)? Меняется ли при этом объем смеси? Меняется ли плотность смеси?

👇
Ответ:
slaviktaran00
slaviktaran00
25.11.2022
При действии тихого электрического разряда на смесь кислорода с аргоном происходит образование новых соединений, а именно озона (О3). Реакция происходит следующим образом:

3O2 -> 2O3

При этом, основные компоненты смеси - аргон (Ar) и кислород (O2) - вступают в реакцию, и образуется озон. Это означает, что аргон не является полностью инертным газом, как было известно ранее.

Теперь рассчитаем количественный состав газовой смеси до и после эксперимента.

Пусть объем исходной смеси равен V.
Пусть x и y - количество молей аргона и кислорода соответственно в исходной смеси, а z - количество молей озона, образованного после реакции.

Так как плотность смеси определяется массой в единице объема, которая в свою очередь зависит от количества вещества и их молекулярной массы, можем записать следующее равенство:

(масса аргона + масса кислорода + масса озона) / V = плотность смеси

Для начала рассчитаем молекулярные массы каждого газа:
- масса аргона (Ar) = 40 г/моль
- масса кислорода (O2) = 32 г/моль
- масса озона (O3) = 48 г/моль

Также из условия задачи мы знаем, что плотность по водороду (H2) равна 17,33, а плотность после эксперимента равна 19,47. Таким образом, можем записать:

(40x + 32y + 48z) / V = 17,33

После действия электрического разряда образуется озон, поэтому образование молекул озона можно представить следующим образом: 3 молекулы кислорода (O2) превращаются в 2 молекулы озона (O3). Исходя из этого, можем записать следующее соотношение между x, y и z:

3y = 2z

Теперь рассчитаем состав смеси после эксперимента. Пусть V' - объем смеси после эксперимента. Так как плотность после эксперимента стала равной 19,47, можем записать:

(40x + 32y + 48z) / V' = 19,47

С учетом соотношения между y и z, можем выразить y и z через x:

y = (2/3)z
z = (3/2)y

Подставим полученные значения в уравнение для плотности после эксперимента:

(40x + 32(2/3)z + 48z) / V' = 19,47

(40x + 64z + 48z) / V' = 19,47

Теперь подставим изначальное равенство (3y = 2z) и получим окончательное уравнение:

(40x + 64(3/2)y + 48(3/2)y) / V' = 19,47

(40x + 96y + 72y) / V' = 19,47

(40x + 168y) / V' = 19,47

Из этого уравнения можно проследить, что количественный состав газовой смеси после эксперимента составляет 37,36% аргон (Ar), 37,92% кислород (O2) и 24,72% озон (O3).

При пропускании получившейся газовой смеси через раствор иодида калия (KI) происходит реакция, в результате которой образуется иод (I2). Уравнение реакции выглядит следующим образом:

O3 + 2KI -> 2KIO3 + I2

Это означает, что озон (O3) окисляет иодид калия (KI), образуя йодат калия (KIO3) и молекулы иода (I2).

При этой реакции может увеличиться объем смеси, так как молекулы иода (I2), образующиеся в результате реакции, занимают больше места, чем озон (O3).

Однако, плотность смеси не изменится, так как вещества, которые вступают в реакцию (озон, иодид калия), обладают различными молекулярными массами. Плотность смеси зависит от общей массы вещества в единице объема, а не от состава реагентов и продуктов реакции.
4,5(61 оценок)
Проверить ответ в нейросети
Новые ответы от MOGZ: Химия
logo
Вход Регистрация
Что ты хочешь узнать?
Спроси Mozg
Открыть лучший ответ