Valaki tud segíteni kémiából? (9. osztály) Egy szén-monoxid és szén-dioxidból álló standard állapotú gázelegy 12,25 dm3-ének a tömege 18g. Számítsd ki a gázelegy tömeg%-os és térfogat%-os összetételét!  

Mivel a gázok kitöltik a rendelkezésükre álló teret, ezért - Avogadro törvénye értelmében - adott térfogatú standard állapotú gázban (vagy jelen esetben gázkeverékben) meghatározott számú molekula van. Számítsuk tehát ki, hogy ez a 12,25 dm3 gáz ez hány darab molekulát jelent, azaz hány mol gáz van benne. Standard állapotban minden gáz 24,5 dm3/mol moláris térfogattal (Vm) rendelkezik, ezért a molszám a következőképpen számolható:

n = V/Vm = 12,25/24,5 = 0,5 mol.

Ahhoz, hogy kiderítsük, ez milyen CO:CO2 arányt jelent, számítsuk ki a gázelegy átlagos moláris tömegét. Ez könnyű, mert 0,5 mol gázról tudjuk hogy 18 gramm, tehát 1 mol gáz kétszer ennyi, vagyis az M_átlag=36 g/mol. Tudjuk, hogy a CO moláris tömege 28, a CO2-é 44 g/mol. Tehát tekintsünk 1 mol gázelegyet, és nevezzük el ennek CO tartalmát x-nek, ebből adódóan a CO2 tartalom 1-x. A felírható egyenlet:

x*28 + (1-x)*44 = 36

Ennek az egyenletnek az az értelme, hogy összesen 1 mol gázelegyünk van, de tudom hogy 36 g/mol átlagos moláris tömeget kell kapnom, tehát úgy kell súlyoznom a két ismert moltömeget, hogy az egyikből többet, a másikból kevesebbet veszek, méghozzá olyan arányban hogy pont kijöjjön a 36. Az egyenletet megoldva x-re 0,5 adódik, tehát az elegy éppen 50-50 molszázalékos. Avogadro törvénye értelmében ez egyben 50-50 térfogatszázalékot is jelent, már csak a tömegszázalék a kérdés.

Ehhez vegyünk 1 mol keveréket, amiben ugye 0,5-0,5 mol CO és CO2 van. A 0,5 mol CO tömege: m = n*M = 0,5*28 = 14 gramm. A 0,5 mol CO2 tömege: m = n*M = 0,5*44 = 22 gramm. Az egész keverék össztömege 14+22=36 gramm (nem meglepő, hiszen ezt adta meg a feladat szövege is). A tömegszázalékos összetétel: (CO tömege/össztömeg)*100% = 14/36*100=38,89% CO, nyilván a többi 61,11% CO2. Ennyi. Ha valami nem érthető, kérdezz nyugodtan :)