Absolutna gostota plina

Gostota je količina, ki jo lahko izračunamo iz razmerja med telesno maso in prostornino. To velja tudi za pline:

d_plin = m_plin
V_plin

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:

d_plin = ___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.

Ne nehaj zdaj... Po reklami je še več ;)

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

Ali se želite sklicevati na to besedilo v šolskem ali akademskem delu? Poglej:

FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Absolutna gostota plinov"; Brazilska šola. Na voljo v: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/densidade-absoluta-dos-gases.htm. Dostop 27. julija 2021.

Plini

Kaj so plini, kakšne so lastnosti plinov, molekularne spojine, stisljivost, fiksni volumen, kinetična energija povprečna, absolutna temperatura plina, idealni plin, realni plini, popoln plin, spremenljivke plinskega stanja, prostornina plina, letnih časih