Dane:

$p=1013hPa$  

$T=873K$  

$n=1mol$  

$V=71,6d{m}^3$  

Szukane:

$\%O_2=?$  

Rozwiązanie:

Z wykresu umieszczonego w informacji wstępnej odczytujemy objętość gazów w temperaturze 873 K:

$\%C{O}_2=80\%$  

$\%CO=20\%$  

Wiemy, że posiadamy 1 mol mieszaniny gazów, tym samym liczba moli każdego z gazów wynosi:

$n_{C{O}_2}=1mol\cdot 0,8=0,8mol$  

$n_{CO}=1mol\cdot 0,2=0,2mol$  

Masy molowe gazów wynoszą odpowiednio:

$M_{C{O}_2}=44\frac{g}{\text{mol}}$  

$M_{CO}=28\frac{g}{\text{mol}}$  

Obliczamy masę każdego z gazu, korzystamy z poniższego wzoru:

$n=\frac{m}{M}\to m=n\cdot M$  

$m_{C{O}_2}=0,8mol\cdot 44\frac{g}{\text{mol}}=35,2g$  

$m_{CO}=0,2mol\cdot 28\frac{g}{\text{mol}}=5,6g$  

Sumaryczna masa mieszaniny gazów wynosi:

$m_{\text{mieszanina}}=35,2g+5,6g=40,8g$  

Wiemy, że 1 mol CO₂ zawiera 32 g tlenu, obliczamy ile gramów tlenu jest w 35,2 g CO₂:

$44gC{O}_2-32gO$  

$35,2gC{O}_2-xgO$  

$x=\frac{35,2g\cdot 32g}{44g}=25,6g{O}_2$  

 

Obliczamy masę tlenu znajdującego się w 5,6 g CO:

$28gCO-16gO$  

$5,6gC{O}_2-xgO$  

$x=\frac{5,6g\cdot 16g}{28g}=3,2gO$

Sumaryczna masa tlenu w mieszaninie: 

$m_O=25,6g+3,2g=28,8g$  

Zawartość procentowa tlenu w mieszaninie w podanych warunkach:

$\%O=\frac{28,8g}{40,8g}\cdot 100\%=70,58\%$