Relativna gustoća plinova

Relativna gustoća (δ) zadana je količnikom između apsolutnih gustoća dvaju plinova, pod istim uvjetima temperature i tlaka.

Recimo da imamo plin 1 i plin 2, pa će relativna gustoća biti:

δ₁₂ = d₁
d₂

Imajte na umu da relativna gustoća nema jedinstvo, jer je to čisti broj koji samo pokazuje koliko je puta jedan plin više ili manje gust od drugog. Budući da je to samo čisti broj, na njega ne utječu promjene temperature i tlaka. Međutim, važno je da su te dvije količine jednake za dva plina.

Imamo da je gustoća omjer mase i volumena koji zauzima plin (d = m / V). Dakle, ovaj odnos možemo zamijeniti u gornjoj formuli:

δ₁₂ = d₁
d₂
δ₁₂ = m₁/ V₁
m₂/ V₂

U CNTP-u (normalni uvjeti temperature i tlaka) svaki plin zauzima količinu od 22,4 L. Dakle, u ovom slučaju, V₁ = V₂, koji se može nadjačati u gornjoj formuli.

δ₁₂ = m₁
m₂

Relativna gustoća proporcionalna je masi plinova.

Pogledajmo primjer kako odrediti relativnu gustoću:

Primjer: Kolike su relativne gustoće dva plina A i B, znajući da:

Plin A: m = 33g i V = 11 L;

Plin B: m = 24,2 g i V = 12,1 L.

Rješenje:

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

d_B = m = 24,2g = 2 g / L
V 12,1L

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

Također možemo povezati relativnu gustoću s jednadžbom stanja plina (PV = nRT), kako je objašnjeno u tekstu Apsolutna gustoća plina, Mi moramo:

d = PM
RT

Zatim:

d₁ = PM₁
RT

d₂ = PM₂
RT

d₁= PM₁/RT
d₂ PM₂/RT

d₁ = M₁
d2_B M₂

Imajte na umu da je relativna gustoća proporcionalna molarnim masama plinova, to znači da je, u usporedbenom smislu, što je veća molarna masa plina, to je veća njegova gustoća. Na primjer, molarna masa zraka je 28,96 g / mol, helijskog plina 4 g / mol, a ugljičnog dioksida 44 g / mol.

To znači da je gustoća plina helija u odnosu na zrak manja. Zato kad napunite balon plinom helijem i pustite ga da ide, on se podiže. S druge strane, ugljični dioksid je gušći od zraka, pa kad balon napunimo "zrakom" iz pluća, zapravo balon punimo ugljičnim dioksidom. Na taj način, ako pustimo balon u zrak, on će težiti padu.

Ako se balon koji sadrži plin s molarnom masom manjom od 28,96 g / mol pusti u zrak, on će se podići; ali ako je veći, srušit će se

Uzimajući u obzir zrak (koji je smjesa plinova) kao referencu, imamo da se relativna gustoća bilo kojeg plina u odnosu na njega može dati formulom:

δ_zrak = _M_
28,9
M = 28,9. δ_Ther

Ako je referentni plin drugi, samo zamijenite njihove odgovarajuće vrijednosti. Na primjer, u slučaju plinovitog vodika, njegova molarna masa je 2 g / mol, pa imamo:

δ_H2 = _M_
2

M = 2. δ _H2

* Redakcija: Keith Bell / Shutterstock.com

Napisala Jennifer Fogaça
Diplomirao kemiju

Izvor: Brazil škola - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/densidade-relativa-dos-gases.htm