Здравствуйте, Васильев Константин Генадьевич!
Смесь газов, необходимых для синтеза хлороводорода, - это хлор и водород. Что важно учесть в данной задаче?
1) С иодидом калия не реагирует водород, с ним реагирует хлор. Уравнение реакции:
2KI + Cl
2 = 2KCl + I
22) Из уравнения реакции видно, что количество выделившегося иода равно количеству поглощенного хлора.
3) Иодид калия берется в избытке к хлору, потому что его количество в растворе неизвестно. Зато количество хлора в газовой смеси, хоть и неизвестно(пока неизвестно, прошу заметить!
), зато ясно, что оно ограничено, ведь у газовой смеси известен объем. Поэтому иодид в избытке.
Количество выделившегося иода:
n
I2 = n
Cl2 = 0.508 г / (254 г/моль) = 0.002 моль. Отсюда количество хлора в газовой смеси равно 0.002 моль. Считая, что объем 100 мл измерен при н. у., найдем общее количество газов в смеси:
n
0 = PV/RT = 1 атм * 0.1 л / (0.082 л*атм/(моль*К) * 298 К) = 0.1/22.4 = 0.00446 моль.
Так как объемные и мольные доли газов в газовых смесях всегда равны, объемную долю хлора мы можем узнать сразу:
v
Cl2 = 0.002 моль / 0.00446 моль * 100% = 44.8%. Объемная доля водорода находится по разности:
v
H2 = 100 - 44.8 = 55.2%.
Объемная и мольная доля газа в смеси равны между собой, потому что при одних и тех же условиях 1 моль любого газа занимает один и тот же объем - это еще старик Вант-Гофф вывел. При нормальных условиях мольный объем любого газа равен 22.4 л. Отсюда мольная и объемная доля газа одинаковы для любой смеси.
С уважением, Товарищ Бородин