צפיפות יחסית של גזים

הצפיפות היחסית (δ) ניתנת על ידי המנה בין הצפיפות המוחלטת של שני גזים, באותם תנאי טמפרטורה ולחץ.

נניח שיש לנו גז 1 וגז 2, כך שהצפיפות היחסית תהיה:

δ₁₂ = ד₁
ד₂

שים לב שלצפיפות יחסית אין אחדות, מכיוון שמדובר במספר טהור המציין רק כמה פעמים גז אחד צפוף פחות או יותר מאחר. מכיוון שמדובר במספר טהור בלבד, הוא אינו מושפע משינויים בטמפרטורה ולחץ. עם זאת, חשוב ששתי הכמויות הללו יהיו זהות לשני הגזים.

יש לנו שהצפיפות היא היחס בין מסה לנפח שתופס הגז (d = m / V). לכן, אנו יכולים להחליף קשר זה בנוסחה שלעיל:

δ₁₂ = ד₁
ד₂
δ₁₂ = M₁/ וי₁
M₂/ וי₂

ב- CNTP (תנאי טמפרטורה ולחץ רגילים) כל גז תופס נפח של 22.4 ליטר. אז, במקרה זה, V₁ = V.₂, אשר ניתן לעקוף בנוסחה שלעיל.

δ₁₂ = M₁
M₂

צפיפות יחסית היא פרופורציונאלית למסות הגזים.

בואו נסתכל על דוגמה כיצד לקבוע צפיפות יחסית:

דוגמא: מה הצפיפות היחסית של שני גזים A ו- B, בידיעה ש:

גז A: m = 33 גרם ו- V = 11 ליטר;

גז B: m = 24.2 גרם ו- V = 12.1 ל '

פתרון הבעיה:

ד_ה = M = 33 גרם = 3 גרם / ליטר
V 11L

ד_ב = M = 24.2 גרם = 2 גרם / ליטר
V 12.1L

δ_א.ב. = ד_ה
ד_ב
δ_א.ב. = 3 גרם / ליטר
2 גרם / ליטר
δ_א.ב. = 1,5

אנו יכולים גם לקשר את הצפיפות היחסית עם משוואת מצב הגז (PV = nRT), כמוסבר בטקסט צפיפות גז מוחלטת, אנחנו חייבים:

d = אחר הצהריים
RT

לאחר מכן:

ד₁ = אחר הצהריים₁
RT

ד₂ = אחר הצהריים₂
RT

ד₁= אחר הצהריים₁/RT
ד₂ אחר הצהריים₂/RT

ד₁ = M₁
d2_ב M₂

שים לב שהצפיפות היחסית היא פרופורציונאלית למסות הטוחנות של הגזים, המשמעות היא שבמונחים השוואתיים ככל שכמסת המולדת של גז גדולה יותר, כך צפיפותה גדולה יותר. לדוגמא, המסה הטוחנת של האוויר היא 28.96 גרם למול, זו של גז הליום היא 4 גרם למול, וזו של פחמן דו חמצני היא 44 גרם למול.

משמעות הדבר היא כי צפיפות גז הליום ביחס לאוויר נמוכה יותר. לכן כשממלאים בלון בגז הליום ומשחררים אותו הוא נוטה לעלות. מצד שני, פחמן דו חמצני הוא צפוף יותר מאוויר, ולכן כאשר אנו ממלאים בלון ב"אוויר "מהריאות שלנו, אנו למעשה ממלאים את הבלון בפחמן דו חמצני. באופן זה, אם נשחרר את הבלון באוויר, הוא נוטה ליפול.

אם שוחרר לאוויר בלון המכיל גז בעל מסת טוחנת נמוכה מ- 28.96 גרם למול, הוא יעלה; אבל אם הוא גדול יותר, הוא יירד

בהתחשב באוויר (שהוא תערובת של גזים) כהתייחסות, יש לנו שהצפיפות היחסית של כל גז ביחס אליו יכולה להינתן על ידי הנוסחה:

δ_אוויר = _M_
28,9
M = 28.9. δ_הר

אם גז הייחוס הוא אחר, פשוט החלף את ערכיו בהתאמה. לדוגמא, במקרה של גז מימן, המסה הטוחנת שלו היא 2 גרם למול, כך שיש לנו:

δ_H2 = _M_
2

M = 2. δ _H2

* זיכוי עריכה: קית 'בל / Shutterstock.com

מאת ג'ניפר פוגאצה
בוגר כימיה

מָקוֹר: בית ספר ברזיל - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/densidade-relativa-dos-gases.htm