Relativ densitet av gaser

Den relativa densiteten (δ) ges av kvoten mellan de absoluta densiteterna för två gaser, under samma temperatur- och tryckförhållanden.

Låt oss säga att vi har gas 1 och gas 2, så den relativa densiteten blir:

δ₁₂ = d₁
d₂

Observera att relativ densitet inte har någon enhet, eftersom det är ett rent tal som bara anger hur många gånger en gas är mer eller mindre tät än en annan. Eftersom det bara är ett rent tal påverkas det inte av variationer i temperatur och tryck. Det är dock viktigt att dessa två kvantiteter är desamma för de två gaserna.

Vi har att densiteten är förhållandet mellan massa och volym upptagen av gasen (d = m / V). Så vi kan ersätta detta förhållande i formeln ovan:

δ₁₂ = d₁
d₂
δ₁₂ = m₁/ V₁
m₂/ V₂

I CNTP (normala temperatur- och tryckförhållanden) upptar varje gas en volym på 22,4 L. Så, i det här fallet, V₁ = V₂, som kan åsidosättas i formeln ovan.

δ₁₂ = m₁
m₂

Relativ densitet är proportionell mot massorna av gaser.

Låt oss titta på ett exempel på hur man bestämmer relativ densitet:

Exempel: Vilka är de relativa densiteterna för två gaser A och B, med vetskap om att:

Gas A: m = 33 g och V = 11 L;

Gas B: m = 24,2 g och V = 12,1 L.

Upplösning:

d_DE = m = 33g = 3 g / L.
V 11L

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

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

Vi kan också relatera den relativa densiteten med gastillståndsekvationen (PV = nRT), som förklaras i texten Absolut gastäthet, Vi måste:

d = PM
RT

Sedan:

d₁ = PM₁
RT

d₂ = PM₂
RT

d₁= PM₁/RT
d₂ PM₂/RT

d₁ = M₁
d2_B M₂

Observera att den relativa densiteten är proportionell mot de molära massorna av gaser, detta betyder att, i jämförande termer, ju större molmassa en gas har, desto större är densiteten. Till exempel är den molära massan av luft 28,96 g / mol, den för heliumgas är 4 g / mol och den för koldioxid är 44 g / mol.

Detta innebär att densiteten av heliumgas i förhållande till luft är lägre. Det är därför när du fyller en ballong med heliumgas och släpper den, tenderar den att stiga. Å andra sidan är koldioxid tätare än luft, så när vi fyller en ballong med ”luften” från lungorna fyller vi faktiskt ballongen med koldioxid. Om vi ​​släpper ballongen i luften tenderar den att falla.

Om en ballong som innehåller gas med en molär massa mindre än 28,96 g / mol släpps ut i luften, kommer den att stiga. men om den är större kommer den att sjunka

Med tanke på luft (som är en blandning av gaser) som referens, har vi att den relativa densiteten för vilken gas som helst i förhållande till den kan ges med formeln:

δ_luft = _M_
28,9
M = 28,9. δ_Der

Om referensgasen är en annan, ersätt helt enkelt deras respektive värden. Till exempel, när det gäller vätgas är dess molära massa 2 g / mol, så vi har:

δ_H2 = _M_
2

M = 2. δ _H2

* Redaktionell kredit: Keith Bell / Shutterstock.com

Av Jennifer Fogaça
Examen i kemi

Källa: Brazil School - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/densidade-relativa-dos-gases.htm