Suhteellinen tiheys (δ) saadaan kahden kaasun absoluuttisten tiheyksien välisestä suhteesta samoissa lämpötila- ja paineolosuhteissa.
Oletetaan, että meillä on kaasua 1 ja kaasua 2, joten suhteellinen tiheys on:
δ12 = d1
d2
Huomaa, että suhteellisella tiheydellä ei ole yhtenäisyyttä, koska se on puhdas luku, joka osoittaa vain kuinka monta kertaa yksi kaasu on enemmän tai vähemmän tiheä kuin toinen. Koska se on vain puhdas luku, lämpötilan ja paineen vaihtelut eivät vaikuta siihen. On kuitenkin tärkeää, että nämä kaksi määrää ovat samat molemmille kaasuille.
Tiheys on kaasun käyttämän massan ja tilavuuden suhde (d = m / V). Joten voimme korvata tämän suhteen yllä olevassa kaavassa:
δ12 = d1
d2
δ12 = m1/ V1
m2/ V2
CNTP: ssä (normaaleissa lämpötila- ja paineolosuhteissa) jokaisen kaasun tilavuus on 22,4 litraa. Joten tässä tapauksessa V1 = V2, joka voidaan ohittaa yllä olevassa kaavassa.
δ12 = m1
m2
Suhteellinen tiheys on verrannollinen kaasumasseihin.
Katsotaanpa esimerkkiä suhteellisen tiheyden määrittämisestä:
Esimerkki: Mitkä ovat kahden kaasun A ja B suhteelliset tiheydet tietäen, että:
Kaasu A: m = 33g ja V = 11 L;
Kaasu B: m = 24,2 g ja V = 12,1 L.
Resoluutio:
dTHE = m = 33 g = 3 g / l
V 11L
dB = m = 24,2 g = 2 g / l
V 12,1 litraa
δAB = dTHE
dB
δAB = 3 g / l
2 g / l
δAB = 1,5
Voimme myös suhteuttaa suhteellisen tiheyden kaasutilan yhtälöön (PV = nRT), kuten tekstissä selitetään Absoluuttinen kaasutiheys, Meidän täytyy:
d = PM
RT
Sitten:
d1 = PM1
RT
d2 = PM2
RT
d1= PM1/RT
d2 PM2/RT
d1 = M1
d2B M2
Huomaa, että suhteellinen tiheys on verrannollinen kaasujen moolimassaan, tämä tarkoittaa, että mitä suurempi kaasun moolimassa on, sitä suurempi on sen tiheys. Esimerkiksi ilman moolimassa on 28,96 g / mol, heliumkaasun 4 g / mol ja hiilidioksidin 44 g / mol.
Tämä tarkoittaa, että heliumkaasun tiheys suhteessa ilmaan on pienempi. Siksi kun täytät ilmapallon heliumkaasulla ja päästät sen irti, sillä on taipumus nousta. Toisaalta hiilidioksidi on tiheämpää kuin ilma, joten kun täytämme ilmapallon keuhkojemme "ilmalla", täytämme ilmapallon hiilidioksidilla. Tällä tavalla, jos päästämme ilmapallon ilmassa, se taipuu putoamaan.
Jos ilmapallo, joka sisältää kaasua, jonka moolimassa on alle 28,96 g / mol, vapautuu ilmaan, se nousee; mutta jos se on suurempi, se laskee
Kun otetaan huomioon ilma (joka on kaasujen seos) vertailukohteena, minkä tahansa kaasun suhteellinen tiheys siihen nähden voidaan antaa kaavalla:
δilmaa = _M_
28,9
M = 28,9. δr
Jos vertailukaasu on toinen, korvaa vain niiden vastaavat arvot. Esimerkiksi vetykaasun tapauksessa sen moolimassa on 2 g / mol, joten meillä on:
δH2 = _M_
2
M = 2. δ H2
* Toimituskirja: Keith Bell / Shutterstock.com
Kirjailija: Jennifer Fogaça
Valmistunut kemian alalta
Lähde: Brasilian koulu - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/densidade-relativa-dos-gases.htm