A periódusos rendszerben közvetlenül egymást követő, közönséges körülmények között gázhalmazállapotú elem elegyének sűrűsége standardállapotban 1, 000 g/dm3. Melyik két gáz és milyen összetételben (V/V%-os. N/n%, m/m%) alkotja az elegyet?

Van egy összefüggés miszerint a sűrűség és a moláris térfogat szorzata a moláris tömeget adja (az ideális gáztörvényból adódik ha szépen megkérsz még lehet le is vezetem):

M = ρ Vm = 1,000 g/dm3 ∙ 24,5 dm3/mol = 24,5 g/mol.

A probléma most jön: gázelegyre ez átlagos moláris tömeg, ami azt jelenti hogy két gáz közül egyiknek ennél kisebb, a másiknak ennél nagyobb moláris tömege kell legyen. Az N2 moláris tömege 28 g/mol, de ez alatti elem a szén, ami szilárd.

A feladat hibás.

Látom nem hiszel nekem, akkor levezetem neked az ideális gáztörvényből:

pV = nRT

pV = m/M RT

M = m/V RT/p = ρ RT/p

A komponensek átlagos moláris tömege:

Má = 1,000 kg/m3 ∙ 8,314 J/Kmol ∙ 298,15 K / 101325 Pa = 0,0245 kg/mol = 24,5 g/mol

Megjegyzés: ha a kérdést úgy értelmezzük, hogy a gáz halmazállapotú elemek közül egymást követőkről van szó, akkor He és N2. Viszont ezek NEM közvetlenül követik egymást a perióusos rendszerben, így a kérdés zavaró. Akárki fogalmazta meg, köcsög volt.