3. В таблице приведены названия и химические формулы некоторых газообразных веществ. № п/п Название вещества Формула Молярная масса, г/моль 1 Гелий He 2 Аммиак NH3 3 Сероводород H2S 3.1. Используя предложенные Вам справочные материалы, вычислите молярные массы каждого из газов и запишите полученные данные в таблицу. 3.2. Какой из приведённых в таблице газов следует смешать с водородом Н2, чтобы образовалась газовая смесь с такой же плотностью, что и воздух? (Средняя молярная масса воздуха равна 29 г/моль.) Укажите номер вещества.

Давайте решим эту задачу по химии вместе. Сначала определим молярные массы газов из таблицы, а затем выясним, какой газ нужно смешать с водородом, чтобы получить смесь с плотностью воздуха. 3.1 Расчет молярных масс: 1. Гелий (He): Молярная масса гелия (He) равна примерно 4 г/моль. 2. Аммиак (NH3): Молярная масса аммиака (NH3) рассчитывается как: $$M(NH_3) = M(N) + 3 cdot M(H) = 14 + 3 cdot 1 = 17$$ г/моль Таким образом, молярная масса аммиака равна 17 г/моль. 3. Сероводород (H2S): Молярная масса сероводорода (H2S) рассчитывается как: $$M(H_2S) = 2 cdot M(H) + M(S) = 2 cdot 1 + 32 = 34$$ г/моль Следовательно, молярная масса сероводорода равна 34 г/моль. Теперь заполним таблицу молярными массами: | № п/п | Название вещества | Формула | Молярная масса, г/моль | | :----: | :---------------- | :------- | :---------------------: | | 1 | Гелий | He | 4 | | 2 | Аммиак | NH3 | 17 | | 3 | Сероводород | H2S | 34 | 3.2 Определение газа для смешивания с водородом: Для решения этой задачи нам нужно найти газ, который при смешивании с водородом (H2, молярная масса ≈ 2 г/моль) даст смесь со средней молярной массой, равной средней молярной массе воздуха (29 г/моль). Предположим, что мы смешиваем газ X с водородом. Пусть $$x$$ - молярная масса газа X, а $$n$$ - молярная доля газа X в смеси. Тогда молярная доля водорода в смеси будет $$1 - n$$. Средняя молярная масса смеси рассчитывается как: $$M_{смеси} = n cdot M_X + (1 - n) cdot M_{H_2}$$ Нам нужно, чтобы $$M_{смеси} = 29$$ г/моль. Подставим известные значения: $$29 = n cdot x + (1 - n) cdot 2$$ Теперь проверим каждый газ из таблицы: 1. Гелий (He, 4 г/моль): $$29 = n cdot 4 + (1 - n) cdot 2$$ $$29 = 4n + 2 - 2n$$ $$27 = 2n$$ $$n = 13.5$$ Так как $$n$$ должно быть между 0 и 1, гелий не подходит. 2. Аммиак (NH3, 17 г/моль): $$29 = n cdot 17 + (1 - n) cdot 2$$ $$29 = 17n + 2 - 2n$$ $$27 = 15n$$ $$n = 1.8$$ Так как $$n$$ должно быть между 0 и 1, аммиак не подходит. 3. Сероводород (H2S, 34 г/моль): $$29 = n cdot 34 + (1 - n) cdot 2$$ $$29 = 34n + 2 - 2n$$ $$27 = 32n$$ $$n = rac{27}{32} ≈ 0.844$$ Так как $$n$$ находится между 0 и 1, сероводород подходит. Таким образом, правильный ответ – сероводород (H2S) под номером 3. Ответ: 3 Обоснование выбора: Смешивание сероводорода с водородом позволяет получить газовую смесь со средней молярной массой, близкой к молярной массе воздуха (29 г/моль), при определенной молярной доле сероводорода в смеси.