تُعطى الكثافة النسبية () من خلال حاصل القسمة بين الكثافات المطلقة لغازين ، تحت نفس درجة الحرارة وظروف الضغط.
لنفترض أن لدينا غاز 1 وغاز 2 ، وبالتالي ستكون الكثافة النسبية:
δ12 = د1
د2
لاحظ أن الكثافة النسبية ليس لها وحدة ، لأنها رقم نقي يشير فقط إلى عدد المرات التي يكون فيها غاز ما أكثر أو أقل كثافة من غاز آخر. نظرًا لأنه مجرد رقم نقي ، فإنه لا يتأثر بالتغيرات في درجة الحرارة والضغط. ومع ذلك ، من المهم أن تكون هاتان الكميتان متساويتين بالنسبة لكلا الغازين.
لدينا هذه الكثافة هي نسبة الكتلة إلى الحجم الذي يشغله الغاز (d = m / V). لذلك ، يمكننا استبدال هذه العلاقة في الصيغة أعلاه:
δ12 = د1
د2
δ12 = م1/الخامس1
م2/الخامس2
في CNTP (الظروف العادية لدرجة الحرارة والضغط) ، يحتل كل غاز حجم 22.4 لترًا. لذلك ، في هذه الحالة ، V1 = V.2، والتي يمكن تجاوزها في الصيغة أعلاه.
δ12 = م1
م2
تتناسب الكثافة النسبية مع كتل الغازات.
لنلقِ نظرة على مثال حول كيفية تحديد الكثافة النسبية:
مثال: ما هي الكثافات النسبية لغازين A و B مع العلم أن:
الغاز أ: م = 33 جم و V = 11 لترًا ؛
الغاز ب: م = 24.2 جم و V = 12.1 لترًا.
القرار:
دال = م = 33 جرام = 3 جم / لتر
الخامس 11 لتر
دب = م = 24.2 جرام = 2 جم / لتر
V 12.1L
δAB = دال
دب
δAB = 3 جم / لتر
2 جم / لتر
δAB = 1,5
يمكننا أيضًا ربط الكثافة النسبية بمعادلة حالة الغاز (PV = nRT) ، كما هو موضح في النص كثافة الغاز المطلقة، يجب علينا:
د = مساء
RT
ثم:
د1 = مساء1
RT
د2 = مساء2
RT
د1= مساء1/RT
د2 مساء2/RT
د1 = م1
د 2ب م2
لاحظ أن الكثافة النسبية تتناسب مع الكتلة المولية للغازات ، وهذا يعني ، من الناحية المقارنة ، أنه كلما زادت الكتلة المولية للغاز ، زادت كثافته. على سبيل المثال ، الكتلة المولية للهواء هي 28.96 جم / مول ، وكتلة غاز الهيليوم 4 جم / مول ، وثاني أكسيد الكربون 44 جم / مول.
هذا يعني أن كثافة غاز الهليوم بالنسبة للهواء أقل. لهذا السبب عندما تملأ بالونًا بغاز الهيليوم وتتركه ، فإنه يميل إلى الارتفاع. من ناحية أخرى ، يكون ثاني أكسيد الكربون أكثر كثافة من الهواء ، لذلك عندما نملأ بالونًا "بالهواء" من رئتينا ، فإننا نملأ البالون بالفعل بثاني أكسيد الكربون. بهذه الطريقة ، إذا أطلقنا البالون في الهواء ، فسوف يميل إلى السقوط.
إذا تم إطلاق بالون يحتوي على غاز كتلته المولية أقل من 28.96 جم / مول في الهواء ، فسوف يرتفع ؛ ولكن إذا كانت أكبر ، فسوف تنخفض
بالنظر إلى الهواء (وهو خليط من الغازات) كمرجع ، لدينا أن الكثافة النسبية لأي غاز بالنسبة له يمكن الحصول عليها من خلال الصيغة:
δهواء = _م_
28,9
م = 28.9. δالص
إذا كان الغاز المرجعي غازًا آخر ، فقم فقط باستبدال قيم كل منهما. على سبيل المثال ، في حالة غاز الهيدروجين ، كتلته المولية 2 جم / مول ، لذلك لدينا:
δH2 = _م_
2
م = 2. δ H2
* الائتمان التحريري: كيث بيل / موقع Shutterstock.com
بقلم جينيفر فوغاسا
تخرج في الكيمياء
مصدر: مدرسة البرازيل - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/densidade-relativa-dos-gases.htm
