Densitatea relativă (δ) este dată de coeficientul dintre densitățile absolute ale a două gaze, în aceleași condiții de temperatură și presiune.
Să presupunem că avem gazul 1 și gazul 2, deci densitatea relativă va fi:
δ12 = d1
d2
Rețineți că densitatea relativă nu are unitate, deoarece este un număr pur care indică doar de câte ori un gaz este mai mult sau mai puțin dens decât altul. Deoarece este doar un număr pur, nu este afectat de variațiile de temperatură și presiune. Cu toate acestea, este important ca aceste două cantități să fie aceleași pentru cele două gaze.
Avem că densitatea este raportul dintre masă și volum ocupat de gaz (d = m / V). Deci, putem înlocui această relație în formula de mai sus:
δ12 = d1
d2
δ12 = m1/ V1
m2/ V2
În CNTP (condiții normale de temperatură și presiune), fiecare gaz ocupă un volum de 22,4 L. Deci, în acest caz, V1 = V2, care poate fi suprascris în formula de mai sus.
δ12 = m1
m2
Densitatea relativă este proporțională cu masele de gaze.
Să vedem un exemplu de cum să determinăm densitatea relativă:
Exemplu: Care sunt densitățile relative ale celor două gaze A și B, știind că:
Gaz A: m = 33g și V = 11 L;
Gaz B: m = 24,2 g și V = 12,1 L.
Rezoluţie:
dTHE = m = 33g = 3 g / L
V 11L
dB = m = 24,2g = 2 g / L
V 12.1L
δAB = dTHE
dB
δAB = 3 g / L
2 g / L
δAB = 1,5
De asemenea, putem raporta densitatea relativă cu ecuația stării gazului (PV = nRT), așa cum se explică în text Densitatea gazului absolut, Noi trebuie sa:
d = P.M
RT
Atunci:
d1 = P.M1
RT
d2 = P.M2
RT
d1= P.M1/RT
d2 P.M2/RT
d1 = M1
d2B M2
Rețineți că densitatea relativă este proporțională cu masele molare de gaze, aceasta înseamnă că, în termeni comparativi, cu cât este mai mare masa molară a unui gaz, cu atât este mai mare densitatea acestuia. De exemplu, masa molară a aerului este de 28,96 g / mol, cea a gazului de heliu este de 4 g / mol, iar cea a dioxidului de carbon este de 44 g / mol.
Aceasta înseamnă că densitatea gazului de heliu în raport cu aerul este mai mică. De aceea, atunci când umpleți un balon cu gaz de heliu și îl lăsați să plece, acesta tinde să crească. Pe de altă parte, dioxidul de carbon este mai dens decât aerul, așa că atunci când umplem un balon cu „aerul” din plămâni, de fapt umplem balonul cu dioxid de carbon. În acest fel, dacă eliberăm balonul în aer, acesta va tinde să cadă.
Dacă un balon care conține gaz cu o masă molară mai mică de 28,96 g / mol este eliberat în aer, acesta va crește; dar dacă este mai mare, va coborî
Având în vedere aerul (care este un amestec de gaze) ca referință, considerăm că densitatea relativă a oricărui gaz în raport cu acesta poate fi dată de formula:
δaer = _M_
28,9
M = 28,9. δr
Dacă gazul de referință este altul, trebuie doar să înlocuiți valorile respective. De exemplu, în cazul hidrogenului gazos, masa sa molară este de 2 g / mol, deci avem:
δH2 = _M_
2
M = 2. δ H2
* Credit editorial: Keith Bell / Shutterstock.com
De Jennifer Fogaça
Absolvent în chimie
Sursă: Școala din Brazilia - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/densidade-relativa-dos-gases.htm
