дано:
- молярная масса кислорода (O2) M(O2) = 32 г/моль
- молярная масса метана (CH4) M(CH4) = 16 г/моль
- молярная масса водорода (H2) M(H2) = 2 г/моль
найти: отношение объемов газов при равных массе и одинаковых условиях.
решение:
1. Обозначим массу каждого газа как m (в одинаковых условиях, например, m = 1 г).
2. Найдем количество вещества (n) для каждого газа:
- Для кислорода:
n(O2) = m / M(O2) = 1 г / 32 г/моль = 0,03125 моль
- Для метана:
n(CH4) = m / M(CH4) = 1 г / 16 г/моль = 0,0625 моль
- Для водорода:
n(H2) = m / M(H2) = 1 г / 2 г/моль = 0,5 моль
3. Согласно уравнению состояния идеального газа, при одинаковых условиях (температура и давление), объем газа пропорционален количеству его вещества:
V ∝ n
4. Учитывая, что объемы газов пропорциональны количеству вещества, мы можем записать:
V(O2) : V(CH4) : V(H2) = n(O2) : n(CH4) : n(H2)
5. Подставим найденные количества вещества:
V(O2) : V(CH4) : V(H2) = 0,03125 : 0,0625 : 0,5
6. Упростим отношения, умножив на 32 (для удобства):
V(O2) : V(CH4) : V(H2) = 1 : 2 : 16
ответ: отношение объемов газов составляет 1 : 2 : 16.