Relatívna hustota plynov

Relatívna hustota (δ) je daná kvocientom medzi absolútnymi hustotami dvoch plynov za rovnakých teplotných a tlakových podmienok.

Povedzme, že máme plyn 1 a plyn 2, takže relatívna hustota bude:

δ₁₂ = d₁
d₂

Upozorňujeme, že relatívna hustota nemá jednotu, pretože ide o čisté číslo, ktoré iba naznačuje, koľkokrát je jeden plyn viac či menej hustý ako druhý. Pretože ide iba o čisté číslo, nie je ovplyvnená zmenami teploty a tlaku. Je však dôležité, aby tieto dve množstvá boli rovnaké pre oba plyny.

Máme hustotu, ktorá je pomerom hmotnosti k objemu obsadenému plynom (d = m / V). Tento vzťah teda môžeme nahradiť vyššie uvedeným vzorcom:

δ₁₂ = d₁
d₂
δ₁₂ = m₁/ V₁
m₂/ V₂

V CNTP (normálne podmienky teploty a tlaku) zaberá každý plyn objem 22,4 l. Takže v tomto prípade V₁ = V₂, ktoré je možné vo vyššie uvedenom vzorci prepísať.

δ₁₂ = m₁
m₂

Relatívna hustota je úmerná hmotnosti plynov.

Pozrime sa na príklad, ako určiť relatívnu hustotu:

Príklad: Aká je relatívna hustota dvoch plynov A a B s vedomím, že:

Plyn A: m = 33 g a V = 11 L;

Plyn B: m = 24,2 ga V = 12,1 l.

Rozhodnutie:

d_THE = m = 33 g = 3 g / l
V 11L

d_B = m = 24,2 g = 2 g / l
V 12.1L

δ_AB = d_THE
d_B
δ_AB = 3 g / l
2 g / l
δ_AB = 1,5

Môžeme tiež dať do súvislosti relatívnu hustotu s rovnicou stavu plynu (PV = nRT), ako je vysvetlené v texte Absolútna hustota plynu, Musíme:

d = POPOLUDNIE
RT

Potom:

d₁ = POPOLUDNIE₁
RT

d₂ = POPOLUDNIE₂
RT

d₁= POPOLUDNIE₁/RT
d₂ POPOLUDNIE₂/RT

d₁ = M₁
d2_B M₂

Upozorňujeme, že relatívna hustota je úmerná molámym hmotnostiam plynov, to znamená, že v komparatívnych podmienkach platí, že čím väčšia je molárna hmotnosť plynu, tým vyššia je jeho hustota. Napríklad molárna hmotnosť vzduchu je 28,96 g / mol, plynného hélia 4 g / mol a oxidu uhličitého 44 g / mol.

To znamená, že hustota plynného hélia vo vzťahu k vzduchu je nižšia. Preto keď naplníte balón plynným héliom a pustíte ho, má tendenciu stúpať. Na druhej strane je oxid uhličitý hustejší ako vzduch, takže keď naplníme balón „vzduchom“ z našich pľúc, skutočne ho naplníme oxidom uhličitým. Týmto spôsobom, ak uvoľníme balón vo vzduchu, bude mať tendenciu padať.

Ak sa do vzduchu uvoľní balón obsahujúci plyn s molárnou hmotnosťou menšou ako 28,96 g / mol, bude stúpať; ale ak je väčší, pôjde dole

Ak vezmeme do úvahy vzduch (ktorý je zmesou plynov) ako referenciu, máme tu, že relatívnu hustotu ľubovoľného plynu vo vzťahu k nemu môžeme určiť pomocou vzorca:

δ_vzduch = _M_
28,9
M = 28,9. δ_Ther

Ak je referenčným plynom iný, stačí nahradiť ich príslušné hodnoty. Napríklad v prípade plynného vodíka je jeho molárna hmotnosť 2 g / mol, takže máme:

δ_H2 = _M_
2

M = 2. δ _H2

* Redakčný kredit: Keith Bell / Shutterstock.com

Autor: Jennifer Fogaça
Vyštudoval chémiu

Zdroj: Brazílska škola - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/densidade-relativa-dos-gases.htm