გაზის აბსოლუტური სიმკვრივე

სიმკვრივე არის სიდიდე, რომელიც შეიძლება გამოითვალოს სხეულის მასისა და მოცულობის ურთიერთმიმართებიდან. ეს ასევე ეხება გაზების შემთხვევაში:

დ_გაზი = მ_გაზი
ვ_გაზი

გაზის სიმკვრივის ერთეული ჩვეულებრივ არის გ/ლ.

ცნობილია, რომ CNTP-ში (ტემპერატურის და წნევის ნორმალურ პირობებში) ნებისმიერი გაზის 1 მოლი ყოველთვის იკავებს 22,4 ლ მოცულობას. ამრიგად, აირების სიმკვრივე ამ პირობებში შეიძლება გამოითვალოს მოლური მასისა და ამ მოცულობის მოლში ურთიერთობიდან:

დ_გაზი = ___მ_____
22.4 ლ. მოლი^-1

მაგრამ ეს ფორმულა შეიძლება გამოყენებულ იქნას მხოლოდ იმ შემთხვევაში, თუ გაზი არის CNTP-ში. თუ გვინდა გამოვთვალოთ ნებისმიერი გაზის აბსოლუტური სიმკვრივე, შეგვიძლია გამოვიყენოთ სხვა ფორმულა, რომელსაც ვიპოვით აირების მდგომარეობის განტოლების გამოყენებით:

pV = nRT

ვინაიდან n = m/M, ჩვენ ვცვლით „n“-ს გაზის მდგომარეობის განტოლებაში:

pV = მRT
მ
მ = pM
ვ RT

რადგან სიმკვრივე არის მასა მოცულობაზე, მაშინ გვაქვს:

d = pM
RT

ეს განტოლება გვაჩვენებს ამას გაზის აბსოლუტური სიმკვრივე დამოკიდებულია წნევასა და ტემპერატურაზე სადაც არის გაზი; ეს არ არის მასის გამო, რადგან ეს არ არის დამოკიდებული წნევაზე და ტემპერატურაზე, არამედ დამოკიდებულია მოცულობაზე.

შეამჩნიე რომ გაზის სიმკვრივე მისი ტემპერატურის უკუპროპორციულია. ეს არის პრინციპი, რომელიც განმარტავს, თუ როგორ მუშაობს აფრენის პრაქტიკა: აეროსტატის ჰაერი არის ატმოსფერული ჰაერი, რომელიც გახურებისას იკლებს სიმკვრივეს და ამ გზით ამაღლდება ცაში. რაც უფრო გაცხელდება ჰაერი, რომელიც შეიცავს ბუშტს, მით უფრო დაბალი იქნება მისი სიმკვრივე და მით უფრო მაღალი იქნება ბუშტი.

აი, როგორ გამოვიყენოთ ეს ფორმულა გაზის სიმკვრივის დასადგენად:

მაგალითი: რა არის ჟანგბადის აირის აბსოლუტური სიმკვრივე (O₂) 600 mmHg-ზე და 127 °C-ზე? (ატომური მასა: O = 16)

რეზოლუცია:

მონაცემები:

მოლური მასა: O₂: 2. 16 = 32 გ/მოლი;
p=600 mmHg;
R = 62,3 მმ Hg. ლ. მოლი^-1. კ^-1
T = 127 °C → 127 + 273 = 400 K

d =  PM
RT
d =  _600. 32__
62,3. 400
d = 0,774 გ/ლ

ვინაიდან CNTP-ში წნევა უდრის 1 ატმ-ს, ტემპერატურა 273 K და R უდრის 0,082 ან 22,4/273, გვაქვს:

d =  PM

RT
d = ___1. მ_____
(22,4/273). 273
d = ___მ_____
22.4 ლ. მოლი^-1

ჩვენ ვუბრუნდებით CNTP-ში გაზების ზემოხსენებულ ფორმულას. მოდით შევხედოთ ამ ფორმულის გამოყენების მაგალითს:

მაგალითი: რა არის გაზის მოლეკულური მასა, რომლის აბსოლუტური სიმკვრივე CNTP-ში არის 1,96 გ/ლ?

რეზოლუცია:

d = ___მ_____
22.4 ლ. მოლი^-1

M = 22.4. დ
M = (22,4 ლ/მოლი). (1,96 გ/ლ)
M = 43,90 გ/მოლი

ჯენიფერ ფოგაჩას მიერ
დაამთავრა ქიმიის განხრით

წყარო: ბრაზილიის სკოლა - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/densidade-absoluta-dos-gases.htm