Состав газовой смеси
Состав газовой смеси показывает, какую часть смеси составляет каждый газ. Его выражают объёмными долями, если сравнивают объёмы компонентов, или массовыми долями, если сравнивают их массы.
Основные способы выражения состава
Объёмная доля газа показывает, какую часть общего объёма смеси занимает данный газ. Для газов при одинаковых температуре и давлении объёмная доля связана с количеством вещества: чем больше молей газа, тем больше его объём.
Массовая доля показывает, какую часть общей массы смеси составляет компонент. Это понятие связано с массовой долей вещества, но здесь компонентами являются именно газы смеси.
Для каждого способа выражения состава выполняется правило: сумма долей всех компонентов равна единице. В процентах эта же сумма равна 100%.
В смеси содержится 2 л кислорода и 8 л азота. Общий объём равен 10 л. Объёмная доля кислорода: \(\varphi(\mathrm{O_2})=\frac{2}{10}=0{,}2=20\%\). Объёмная доля азота равна 80%.
Объёмная доля и массовая доля одного и того же газа обычно не равны. Например, равные объёмы водорода и кислорода содержат одинаковое количество молекул, но масса кислорода в 16 раз больше массы водорода. Для выбора способа расчёта сначала определите, что дано в условии: объёмы или массы.
После определения долей переходят к расчёту состава газовой смеси: находят объём или массу нужного компонента, общий объём или массу смеси.
В смеси 30% азота и 70% кислорода по объёму. Чему равна объёмная доля азота?
Главное
- Состав газовой смеси задают объёмными или массовыми долями компонентов.
- Объёмная доля равна отношению объёма газа к объёму смеси, а массовая — отношению массы газа к массе смеси.
- Сумма долей всех компонентов равна 1, или 100%; объёмные и массовые доли не следует смешивать.