Если концентрация молекул второго газа в два раза меньше концентрации молекул первого газа, при этом плотности газов

Тема вопроса: Соотношение молярных масс газов

Разъяснение: Для решения этой задачи, мы должны использовать соотношение между концентрациями газов и их молярными массами, а также информацию о плотности газов.

Концентрация газа может быть выражена как отношение его количества вещества к объему. Для данной задачи, мы можем записать соотношение концентраций газов следующим образом:

\[
\frac{{C_2}}{{C_1}} = \frac{{n_2}}{{n_1}} = \frac{{\frac{{m_2}}{{M_2}}}}{{\frac{{m_1}}{{M_1}}}}
\]

где \(C_1\) и \(C_2\) - концентрации газов 1 и 2 соответственно, \(m_1\) и \(m_2\) - массы газов 1 и 2 соответственно, \(M_1\) и \(M_2\) - молярные массы газов 1 и 2 соответственно.

Зная, что концентрация молекул второго газа в два раза меньше концентрации молекул первого газа и при этом плотности газов равны, мы можем записать следующее:

\[
\frac{{C_2}}{{C_1}} = \frac{1}{2}
\]

Теперь, подставим это значение в наше соотношение:

\[
\frac{{1}}{{2}} = \frac{{\frac{{m_2}}{{M_2}}}}{{\frac{{m_1}}{{M_1}}}}
\]

Далее, мы можем использовать соотношение молекулярных масс, чтобы продолжить решение задачи. Разделив обе части уравнения на \(\frac{{m_2}}{{M_2}}\), получим:

\[
\frac{{m_1}}{{m_2}} = \frac{{2M_1}}{{M_2}}
\]

Теперь мы можем рассмотреть предложенные варианты ответов и подставить значения молярных масс в это уравнение, чтобы узнать, какие соотношения молекулярных масс возможны.

Доп. материал: Подставим молярную массу \(m_1 = 4m_2\) в уравнение:

\[
\frac{{4m_2}}{{m_2}} = \frac{{2M_1}}{{M_2}}
\]

Упрощая это уравнение, получим:

\[
4 = \frac{{2M_1}}{{M_2}}
\]

Отсюда можно сделать вывод, что возможное соотношение молярных масс для варианта а) состоит в том, что молярная масса \(m_1\) должна быть в два раза больше, чем молярная масса \(m_2\). То есть, ответ а) верен.

Совет: Понимание концентрации газов и соотношения молярных масс является важным в области физической химии. Чтение учебников и дополнительных материалов о данной теме поможет вам лучше понять концепции и их применение в различных задачах.

Упражнение: Какое соотношение молярных масс м1 и м2 будет верным, если концентрация молекул второго газа равна половине концентрации молекул первого газа, а плотности газов неизвестны?