回想一下氯的相对原子质量的计算:

对于以下的混合物 35氯和 37 Cl 同位素,丰度比为 3:1,

Cl 的 RAM = (3(35)+1(35))/(3+1) = 3/4(35)+1/4(37)= 35.5

讨论:

如果混合物的组分不发生反应,这通常是计算混合物平均性质的可接受的方法。

那是 :

平均性能 = Σ(i 的摩尔分数) x (i 的性能)

应用

  1. 不同聚合物链长度的聚合物混合物的平均分子量。
  2. 液体或气体混合物的平均密度或粘度。
  3. 平均空气先生

这种数学方法称为加权平均计算。

您可能会问:但是这个概念在 H2 “A” Level 化学考试中的应用是什么?

让我们看一下 2008 年 A Level 问题(试卷 1,Q2)

1892 年,雷利勋爵从空气样本中去除二氧化碳、水蒸气和氧气,制成了“大气氮气”。他发现这种氮的密度为1.2572g/dm 3 at stp 化学纯氮气的密度为 1.2505g/dm 3 在stp

“大气氮气”中存在的哪种气体导致了这种差异?
A、氩气
B、氦气
C、甲烷
D、霓虹灯

 

浏览一下互联网就会发现这个问题以前曾在热门论坛(例如 SGforum)上提出过。

然而,所提供的解决方案远不能令人满意。

让我们看一下如何使用加权平均概念来计算解决方案:

ρ (N2 和杂质的混合物) = X N2N2 ) + X杂质杂质)

或 : 1.2572 = X N2 (1.2505) + X杂质杂质) ……..(1)

其中 X = 摩尔分数; ρ = 密度

由于杂质的浓度非常低,X杂质→ 0 且 X N2 → 1

对于第二 方程 (1) 项对混合物的平均密度做出任何显着贡献,ρ杂质> X N2

ρ杂质> ρN2 _

这是一个非常重要的结论,因为它引导我们到达答案之前的最后一步。

记住我们学过理想气体,

PV = nRT

密度, ρ = 质量/体积 = PMr/RT    …………..(2)

要比较两种气体的密度,重要的是在相似的 T 和 P 下进行比较,因为 T 和 P 都会影响气体的密度,如上式所示。

因此,对于类似的 T 和 P,如果

ρ杂质> ρ N2

那么由(2)不难得出,

杂质先生 > N2先生

 

因此,看看问题中给出的 4 个选项,只有 Argon 的原子质量 (40) 大于 N 2的分子质量 (28),这就是答案。

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