В химии есть один важный закон, который называется законами соотношения объемов газов. Согласно этому закону, объемы реагирующих газов и объемы произведенных газов находятся в простых численных отношениях.
Данная задача включает смеси двух оксидов углерода с различным числом атомов углерода. Пусть объемная доля более тяжелого оксида (с более большим числом атомов углерода) будет равна ″х″, а объемная доля легкого оксида (с меньшим числом атомов углерода) будет равна ″у″.
Исходя из условия, у нас есть отношение 5 атомов углерода к 7 атомам кислорода. Оксид углерода с меньшим числом атомов углерода имеет 1 атом углерода и 1 атом кислорода, поэтому его объемная доля будет равна ″у1″.Общий объем смеси оксидов можно представить как сумму объемов каждого оксида, выраженную через их объемные доли⁚
V V1 V2,
где V1 и V2 ⸺ объемы каждого оксида, взяты соответственно по их объемным долям⁚
V (x * V1) (y * V2).Теперь рассмотрим соотношение объемов кислорода в каждом оксиде. В атоме оксидов углерода каждый атом углерода соединен с одним атомом кислорода. Поэтому наша формула для объема получается такой⁚
(V1/1) (V2/2) 7,
потому что 5 атомов углерода соединены с 7 атомами кислорода.Теперь можно решить эту систему уравнений. Выразим одну переменную через другую и подставим во второе уравнение⁚
V1 (7 ౼ (y * V2))/2.Подставляя это значение в первое уравнение, получим⁚
V (x * ((7 ౼ (y * V2))/2)) (y * V2).Решив это уравнение относительно объемной доли более тяжелого оксида ″x″, найдем ее значение⁚
x (2V ౼ 7) / (V2 ౼ V).
Объемная доля более тяжелого оксида равна найденному значению ″x″.