기체의 상대 밀도

상대 밀도 (δ)는 동일한 온도 및 압력 조건에서 두 가스의 절대 밀도 사이의 몫으로 제공됩니다.

가스 1과 가스 2가 있다고 가정하면 상대 밀도는 다음과 같습니다.

δ₁₂ = 디₁
디₂

상대 밀도는 하나의 가스가 다른 가스보다 더 많거나 적은 밀도를 나타내는 순수한 숫자이기 때문에 단일성이 없습니다. 순수한 숫자이기 때문에 온도와 압력의 변화에 ​​영향을받지 않습니다. 그러나이 두 가지 양이 두 가스에 대해 동일한 것이 중요합니다.

밀도는 기체가 차지하는 질량 대 부피의 비율입니다 (d = m / V). 따라서 위의 공식에서이 관계를 대체 할 수 있습니다.

δ₁₂ = 디₁
디₂
δ₁₂ = 미디엄₁/V₁
미디엄₂/V₂

CNTP (일반 온도 및 압력 조건)에서 모든 가스는 22.4L의 부피를 차지합니다. 그래서이 경우 V₁ = V₂, 위의 수식에서 재정의 할 수 있습니다.

δ₁₂ = 미디엄₁
미디엄₂

상대 밀도는 기체 질량에 비례합니다.

상대 밀도를 결정하는 방법의 예를 살펴 보겠습니다.

예: 두 가스 A와 B의 상대 밀도는 얼마입니까?

가스 A: m = 33g 및 V = 11 L;

기체 B: m = 24.2g 및 V = 12.1L.

해결:

디_그만큼 = 미디엄 = 33g = 3g / L
V 11L

디_비 = 미디엄 = 24.2g = 2g / L
V 12.1L

δ_AB = 디_그만큼
디_비
δ_AB = 3g / L
2g / L
δ_AB = 1,5

텍스트에 설명 된대로 상대 밀도를 가스 상태 방정식 (PV = nRT)과 관련시킬 수도 있습니다. 절대 가스 밀도, 우리는 :

d = 오후
RT

그때:

디₁ = 오후₁
RT

디₂ = 오후₂
RT

디₁= 오후₁/RT
디₂ 오후₂/RT

디₁ = 미디엄₁
d2_비 미디엄₂

상대 밀도는 가스의 몰 질량에 비례한다는 점에 유의하십시오. 이것은 비교 측면에서 가스의 몰 질량이 클수록 밀도가 커짐을 의미합니다. 예를 들어, 공기의 몰 질량은 28.96g / mol, 헬륨 가스의 몰 질량은 4g / mol, 이산화탄소의 몰 질량은 44g / mol입니다.

이것은 공기에 대한 헬륨 가스의 밀도가 더 낮다는 것을 의미합니다. 그래서 풍선에 헬륨 가스를 채우고 놓아두면 풍선이 상승하는 경향이 있습니다. 반면에 이산화탄소는 공기보다 밀도가 높기 때문에 폐에서 나오는“공기”로 풍선을 채울 때 실제로 풍선을 이산화탄소로 채우는 것입니다. 이런 식으로 풍선을 공중에 놓으면 떨어지는 경향이 있습니다.

28.96 g / mol 미만의 몰 질량을 가진 가스를 포함하는 풍선이 공기 중으로 방출되면 상승합니다. 하지만 더 크면 아래로 내려갑니다

공기 (기체의 혼합물)를 기준으로 고려하면 그와 관련된 모든 가스의 상대 밀도는 다음 공식으로 주어질 수 있습니다.

δ_공기 = _미디엄_
28,9
M = 28.9. δ_{그만큼아르 자형}

기준 가스가 다른 가스이면 해당 값으로 대체하십시오. 예를 들어 수소 가스의 경우 몰 질량은 2g / mol이므로 다음과 같습니다.

δ_H2 = _미디엄_
2

M = 2. δ _H2

* 에디토리얼 크레딧: 키스 벨 / Shutterstock.com

작성자: Jennifer Fogaça
화학 전공

출처: 브라질 학교- https://brasilescola.uol.com.br/quimica/densidade-relativa-dos-gases.htm