Relativní hustota plynů

Relativní hustota (δ) je dána podílem mezi absolutní hustotou dvou plynů za stejných teplotních a tlakových podmínek.

Řekněme, že máme plyn 1 a plyn 2, takže relativní hustota bude:

δ₁₂ = d₁
d₂

Všimněte si, že relativní hustota nemá jednotu, protože je to čisté číslo, které udává pouze to, kolikrát je jeden plyn více či méně hustý než jiný. Jelikož se jedná pouze o čisté číslo, není ovlivněno změnami teploty a tlaku. Je však důležité, aby tato dvě množství byla pro oba plyny stejná.

Tato hustota je poměr hmotnosti k objemu obsazenému plynem (d = m / V). Takže můžeme tento vztah nahradit ve výše uvedeném vzorci:

δ₁₂ = d₁
d₂
δ₁₂ = m₁/PROTI₁
m₂/PROTI₂

V CNTP (normální podmínky teploty a tlaku) zaujímá každý plyn objem 22,4 l. V tomto případě tedy V₁ = V₂, které lze přepsat ve výše uvedeném vzorci.

δ₁₂ = m₁
m₂

Relativní hustota je úměrná hmotnosti plynů.

Podívejme se na příklad, jak určit relativní hustotu:

Příklad: Jaké jsou relativní hustoty dvou plynů A a B s vědomím, že:

Plyn A: m = 33 ga V = 11 L;

Plyn B: m = 24,2 ga V = 12,1 l.

Řešení:

d_THE = m = 33 g = 3 g / l
V 11L

d_B = m = 24,2 g = 2 g / l
V 12.1L

δ_AB = d_THE
d_B
δ_AB = 3 g / l
2 g / l
δ_AB = 1,5

Můžeme také spojit relativní hustotu s rovnicí stavu plynu (PV = nRT), jak je vysvětleno v textu Absolutní hustota plynu, Musíme:

d = ODPOLEDNE
RT

Pak:

d₁ = ODPOLEDNE₁
RT

d₂ = ODPOLEDNE₂
RT

d₁= ODPOLEDNE₁/RT
d₂ ODPOLEDNE₂/RT

d₁ = M₁
d2_B M₂

Nepřestávejte... Po reklamě je toho víc;)

Všimněte si, že relativní hustota je úměrná molární hmotnosti plynů, to znamená, že ve srovnání s tím, čím větší je molární hmotnost plynu, tím větší je jeho hustota. Například molární hmotnost vzduchu je 28,96 g / mol, hmotnost plynného helia je 4 g / mol a hmotnost oxidu uhličitého je 44 g / mol.

To znamená, že hustota plynného helia ve vztahu ke vzduchu je nižší. Proto když naplníte balón plynným héliem a pustíte ho, má tendenci stoupat. Na druhou stranu je oxid uhličitý hustší než vzduch, takže když naplníme balón „vzduchem“ z našich plic, ve skutečnosti naplníme balónek oxidem uhličitým. Tímto způsobem, pokud uvolníme balón ve vzduchu, bude mít tendenci padat.

Pokud se do vzduchu uvolní balón obsahující plyn s molární hmotností menší než 28,96 g / mol, zvedne se; ale pokud je větší, půjde dolů

Vezmeme-li v úvahu vzduch (což je směs plynů) jako referenci, máme relativní hustotu jakéhokoli plynu ve vztahu k němu, kterou lze dát vzorcem:

δ_vzduch = _M_
28,9
M = 28,9. δ_Ther

Pokud je referenční plyn jiný, stačí nahradit jejich příslušné hodnoty. Například v případě plynného vodíku je jeho molární hmotnost 2 g / mol, takže máme:

δ_H2 = _M_
2

M = 2. δ _H2

* Redakční kredit: Keith Bell / Shutterstock.com

Autor: Jennifer Fogaça
Vystudoval chemii

Chcete odkazovat na tento text ve školní nebo akademické práci? Dívej se:

FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Relativní hustota plynů"; Brazilská škola. K dispozici v: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/densidade-relativa-dos-gases.htm. Zpřístupněno 27. června 2021.

Plyny

Co jsou to plyny, jaké jsou vlastnosti plynů, molekulární sloučeniny, stlačitelnost, stálý objem, kinetická energie střední absolutní teplota plynu, ideální plyn, skutečné plyny, dokonalý plyn, stavové proměnné plynu, objem plynu, roční období