Относительная плотность по гелию газовой смеси азота и сернистого газа SO2 равна 15. Определите объемную и массовую доли азота в смеси.

Решение.

Относительная плотность по He: $D_{\mathrm{He}}=\dfrac{M_{\text{см}}}{M_{\mathrm{He}}}=15$.
Тогда $M_{\text{см}}=15\cdot 4=60\ \text{г/моль}$.

Пусть $x$ — молярная (она же объёмная) доля $N_2$ в смеси, тогда для средной молярной массы:

Подставляем $M_{\text{см}}=60$:

• Объёмная доля $N_2$: $\displaystyle \varphi_{N_2}=x=\frac{1}{9}\approx 11{,}11\%$.

Массовая доля:

• Массовая доля $N_2$: $\displaystyle w_{N_2}\approx 5{,}19\%$.

Ответ: $\varphi_{N_2}=11{,}11\%$; $w_{N_2}=5{,}19\%$.