1. Почему некорректно выражение «молекула воздуха»? 2. Что называют объёмной долей компонента газовой смеси? 3. Каков объёмный состав воздуха? Как изменяется состав воздуха в закрытом кабинете во время проведения урока? 4. Объёмная доля аргона в воздухе 0,9%. Какой объём воздуха необходим для получения 125 м³ аргона? 5. При разделении воздуха было получено 500 м³ азота. Сколько литров кислорода и углекислого газа было получено при этом? 6. Объёмная доля метана в природном газе составляет 92%. В каком объёме этой газовой смеси будет содержаться 300 мл метана? 7. Смешали 16 л кислорода и 12 л углекислого газа. Найдите объёмную долю каждого газа в полученной смеси.

Выражение «молекула воздуха» некорректно, потому что воздух - это смесь различных газов, а не химическое соединение. Молекула может быть только у химически чистого вещества, например, у кислорода (O₂) или азота (N₂).

Объёмная доля компонента газовой смеси - это отношение объёма данного компонента к общему объёму смеси, выраженное в процентах или долях единицы.

Объёмный состав воздуха (вблизи поверхности Земли):

• Азот (N₂) - около 78%
• Кислород (O₂) - около 21%
• Аргон (Ar) - около 0,9%
• Углекислый газ (CO₂) - около 0,04%
• Другие газы (неон, гелий, водород и др.) - в небольших количествах

В закрытом кабинете во время проведения урока состав воздуха может изменяться. Концентрация кислорода уменьшается (так как его потребляют люди при дыхании), а концентрация углекислого газа увеличивается (так как он выделяется при дыхании). Также может увеличиваться влажность воздуха.

Объёмная доля аргона в воздухе составляет 0,9%. Для получения 125 м³ аргона потребуется:

$$V_{воздуха} = \frac{V_{аргона}}{\phi_{аргона}} = \frac{125 \text{ м}^3}{0.009} \approx 13888.89 \text{ м}^3$$

Необходим объём воздуха примерно 13888,89 м³.

При разделении воздуха было получено 500 м³ азота. Объёмная доля азота в воздухе примерно 78% (0,78).

$$V_{воздуха} = \frac{V_{азота}}{\phi_{азота}} = \frac{500 \text{ м}^3}{0.78} \approx 641.03 \text{ м}^3$$

Тогда объём кислорода:

$$V_{кислорода} = V_{воздуха} \cdot \phi_{кислорода} = 641.03 \text{ м}^3 \cdot 0.21 \approx 134.62 \text{ м}^3$$

И объём углекислого газа:

$$V_{углекислого \;газа} = V_{воздуха} \cdot \phi_{углекислого \;газа} = 641.03 \text{ м}^3 \cdot 0.0004 \approx 0.26 \text{ м}^3$$

Переведём в литры:

$$1 \text{ м}^3 = 1000 \text{ л}$$, следовательно:

$$V_{кислорода} = 134.62 \text{ м}^3 = 134620 \text{ л}$$,

$$V_{углекислого \;газа} = 0.26 \text{ м}^3 = 260 \text{ л}$$

Объёмная доля метана в природном газе составляет 92%. В каком объёме этой газовой смеси будет содержаться 300 мл метана?

$$V_{смеси} = \frac{V_{метана}}{\phi_{метана}} = \frac{300 \text{ мл}}{0.92} \approx 326.09 \text{ мл}$$

В объёме примерно 326,09 мл газовой смеси будет содержаться 300 мл метана.

Смешали 16 л кислорода и 12 л углекислого газа. Найдите объёмную долю каждого газа в полученной смеси.

Общий объём смеси:

$$V_{смеси} = V_{кислорода} + V_{углекислого \;газа} = 16 \text{ л} + 12 \text{ л} = 28 \text{ л}$$

Объёмная доля кислорода:

$$\phi_{кислорода} = \frac{V_{кислорода}}{V_{смеси}} = \frac{16 \text{ л}}{28 \text{ л}} \approx 0.5714 \approx 57.14 \%$$

Объёмная доля углекислого газа:

$$\phi_{углекислого \;газа} = \frac{V_{углекислого \;газа}}{V_{смеси}} = \frac{12 \text{ л}}{28 \text{ л}} \approx 0.4286 \approx 42.86 \%$$