Gostota je količina, ki jo lahko izračunamo iz razmerja med telesno maso in prostornino. To velja tudi za pline:
dplin = mplin
Vplin
Enota za gostoto plina je običajno g/L.
Znano je, da v CNTP (normalni pogoji temperature in tlaka) 1 mol katerega koli plina vedno zaseda prostornino 22,4 L. Tako lahko gostoto za pline pod temi pogoji izračunamo iz razmerja med molsko maso in to prostornino v molih:
dplin = ___M_____
22,4 l. mol-1
Toda to formulo je mogoče uporabiti le, če je plin v CNTP. Če želimo izračunati absolutno gostoto za kateri koli plin, lahko uporabimo še eno formulo, ki jo najdemo z uporabo enačbe stanja za pline:
pV = nRT
Ker je n = m/M, nadomestimo "n" v enačbi stanja plina:
pV = mRT
M
m = pm
V RT
Ker je gostota masa nad prostornino, imamo:
d = pm
RT
Ta enačba nam to kaže absolutna gostota plina je odvisna od tlaka in temperature kje je plin; to ni zaradi mase, saj ni odvisna od tlaka in temperature, ampak od prostornine.
Opazite to gostota plina je obratno sorazmerna z njegovo temperaturo
. To je načelo, ki pojasnjuje, kako deluje vadba balona: zrak v balonu je atmosferski zrak, ki se ob segrevanju zmanjša v gostoti in se na ta način dvigne v nebo. Bolj ko se segreje zrak v balonu, manjša bo njegova gostota in višje se bo balon dvignil.Tukaj je primer, kako uporabiti to formulo za iskanje gostote plina:
Primer: Kakšna je absolutna gostota plina kisika (O2) pri 600 mmHg in 127 °C? (Atomska masa: O = 16)
Resolucija:
Podatki:
Molska masa: 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 = PM
RT
d = _600. 32__
62,3. 400
d = 0,774 g/L
Ker je v CNTP tlak enak 1 atm, temperatura je 273 K in je R enak 0,082 ali 22,4/273, imamo:
d = PM
RT
d = ___1. M_____
(22,4/273). 273
d = ___M_____
22,4 l. mol-1
Vrnimo se k zgoraj omenjeni formuli za pline v CNTP. Oglejmo si primer uporabe te formule:
Primer: Kolikšna je molekulska masa plina, katerega absolutna gostota v CNTP je 1,96 g/L?
Resolucija:
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
Avtor: Jennifer Fogaça
Diplomirala iz kemije
vir: brazilska šola - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/densidade-absoluta-dos-gases.htm