Relativna gostota plinov

Relativna gostota (δ) je podana s količnikom med absolutnima gostotama dveh plinov pod enakimi pogoji temperature in tlaka.

Recimo, da imamo plin 1 in plin 2, zato bo relativna gostota:

δ₁₂ = d₁
d₂

Upoštevajte, da relativna gostota nima enotnosti, saj je čisto število, ki samo kaže, kolikokrat je en plin bolj ali manj gost od drugega. Ker gre le za čisto število, nanj ne vplivajo spremembe temperature in tlaka. Vendar je pomembno, da sta ti dve količini enaki za oba plina.

Imamo, da je gostota razmerje med maso in prostornino, ki jo zaseda plin (d = m / V). Torej lahko to razmerje nadomestimo v zgornji formuli:

δ₁₂ = d₁
d₂
δ₁₂ = m₁/ V₁
m₂/ V₂

V CNTP (običajni temperaturni in tlačni pogoji) ima vsak plin prostornino 22,4 L. V tem primeru je torej V₁ = V₂, ki ga je mogoče razveljaviti v zgornji formuli.

δ₁₂ = m₁
m₂

Relativna gostota je sorazmerna masam plinov.

Oglejmo si primer, kako določiti relativno gostoto:

Primer: Kakšne so relativne gostote dveh plinov A in B, saj vemo, da:

Plin A: m = 33g in V = 11 L;

Plin B: m = 24,2 g in V = 12,1 L.

Resolucija:

d_THE = m = 33g = 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

Relativno gostoto lahko povežemo tudi z enačbo stanja plina (PV = nRT), kot je razloženo v besedilu Absolutna gostota plina, Moramo:

d = PM
RT

Nato:

d₁ = PM₁
RT

d₂ = PM₂
RT

d₁= PM₁/RT
d₂ PM₂/RT

d₁ = M₁
d2_B M₂

Upoštevajte, da je relativna gostota sorazmerna z molskimi masami plinov, kar pomeni, da je v primerjalnem smislu večja molska masa plina, večja je njegova gostota. Na primer, molska masa zraka je 28,96 g / mol, helijevega plina 4 g / mol, ogljikovega dioksida pa 44 g / mol.

To pomeni, da je gostota plina helija glede na zrak manjša. Zato, ko balon napolnite s helijevim plinom in ga spustite, se ponavadi dvigne. Po drugi strani pa je ogljikov dioksid gostejši od zraka, zato, ko napolnimo balon z zrakom iz pljuč, ga dejansko napolnimo z ogljikovim dioksidom. Na ta način, če balon spustimo v zrak, bo ponavadi padel.

Če se balon, ki vsebuje plin z molsko maso manj kot 28,96 g / mol, sprosti v zrak, se bo dvignil; če pa je večji, se bo znižal

Če upoštevamo zrak (ki je mešanica plinov) kot referenco, lahko ugotovimo, da lahko relativno gostoto katerega koli plina glede nanj dobimo s formulo

δ_zrak = _M_
28,9
M = 28,9. δ_Ther

Če je referenčni plin drug, preprosto nadomestite ustrezne vrednosti. Na primer, v primeru vodikovega plina je njegova molska masa 2 g / mol, zato imamo:

δ_H2 = _M_
2

M = 2. δ _H2

* Uredništvo: Keith Bell / Shutterstock.com

Avtorica Jennifer Fogaça
Diplomiral iz kemije

Vir: Brazilska šola - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/densidade-relativa-dos-gases.htm