Absolútna hustota plynu

Hustota je veličina, ktorú možno vypočítať zo vzťahu medzi telesnou hmotnosťou a objemom. To platí aj v prípade plynov:

d_plynu = m_plynu
V_plynu

Jednotkou hustoty plynu je zvyčajne g/l.

Je známe, že v CNTP (Normal Conditions of Temperature and Pressure) 1 mol akéhokoľvek plynu vždy zaberá objem 22,4 l. Hustotu plynov za týchto podmienok možno teda vypočítať zo vzťahu medzi molárnou hmotnosťou a týmto objemom v moloch:

d_plynu = ___M_____
22,4 l mol^-1

Ale tento vzorec možno použiť len vtedy, ak je plyn v CNTP. Ak chceme vypočítať absolútnu hustotu pre akýkoľvek plyn, môžeme použiť iný vzorec, ktorý nájdeme pomocou stavovej rovnice pre plyny:

pV = nRT

Pretože n = m/M, dosadíme do rovnice stavu plynu „n“:

pV = mRT
M
m = popoludnie
V RT

Keďže hustota je hmotnosť nad objemom, potom máme:

d = popoludnie
RT

Táto rovnica nám to ukazuje absolútna hustota plynu závisí od tlaku a teploty kde je plyn; nie je to kvôli hmotnosti, pretože tá nezávisí od tlaku a teploty, ale objemu áno.

Všimni si hustota plynu je nepriamo úmerná jeho teplote

. Toto je princíp, ktorý vysvetľuje, ako funguje balónové lietanie: vzduch v balóne je atmosférický vzduch, ktorý po zahriatí klesá na hustote a týmto spôsobom stúpa k oblohe. Čím viac sa vzduch obsiahnutý v balóne zahrieva, tým nižšia bude jeho hustota a tým vyššie bude balón stúpať.

Neprestávaj teraz... Po reklame viac ;)

Tu je príklad, ako použiť tento vzorec na zistenie hustoty plynu:

Príklad: Aká je absolútna hustota plynného kyslíka (O₂) pri 600 mmHg a 127 °C? (Atómová hmotnosť: O = 16)

Rozhodnutie:

údaje:

Molová hmotnosť: O₂: 2. 16 = 32 g/mol;
p=600 mmHg;
R = 62,3 mmHg. L. mol^-1. K^-1
T = 127 °C -> 127 + 273 = 400 K

d =  POPOLUDNIE
RT
d =  _600. 32__
62,3. 400
d = 0,774 g/l

Pretože v CNTP sa tlak rovná 1 atm, teplota je 273 K a R sa rovná 0,082 alebo 22,4/273, máme:

d =  POPOLUDNIE

RT
d = ___1. M_____
(22,4/273). 273
d = ___M_____
22,4 l mol^-1

Vráťme sa k vyššie uvedenému vzorcu pre plyny v CNTP. Pozrime sa na príklad použitia tohto vzorca:

Príklad: Aká je molekulová hmotnosť plynu, ktorého absolútna hustota v CNTP je 1,96 g/l?

Rozhodnutie:

d = ___M_____
22,4 l mol^-1

M = 22,4. d
M = (22,4 l/mol). (1,96 g/l)
M = 43,90 g/mol

Autor: Jennifer Fogaça
Vyštudoval chémiu

Chceli by ste odkázať na tento text v školskej alebo akademickej práci? Pozri:

FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Absolútna hustota plynov"; Brazílska škola. Dostupné v: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/densidade-absoluta-dos-gases.htm. Prístupné 27. júla 2021.

Plyny

Čo sú to plyny, aké sú vlastnosti plynov, molekulové zlúčeniny, stlačiteľnosť, pevný objem, kinetická energia stredná hodnota, absolútna teplota plynu, ideálny plyn, skutočné plyny, dokonalý plyn, stavové veličiny plynu, objem plynu, ročné obdobia