ความหนาแน่นของก๊าซสัมบูรณ์

ความหนาแน่นคือปริมาณที่สามารถคำนวณได้จากความสัมพันธ์ระหว่างมวลกายและปริมาตร นอกจากนี้ยังใช้ในกรณีของก๊าซ:

NS_แก๊ส = NS_แก๊ส
วี_แก๊ส

หน่วยความหนาแน่นของก๊าซมักจะเป็น g/L

เป็นที่ทราบกันว่าใน CNTP (สภาวะปกติของอุณหภูมิและความดัน) ก๊าซใด ๆ 1 โมลจะมีปริมาตร 22.4 ลิตรเสมอ ดังนั้น ความหนาแน่นของก๊าซภายใต้สภาวะเหล่านี้สามารถคำนวณได้จากความสัมพันธ์ระหว่างมวลโมลาร์กับปริมาตรนี้เป็นโมล:

NS_แก๊ส = ___NS_____
22.4 ลิตร โมล^-1

แต่สูตรนี้ใช้ได้ก็ต่อเมื่อก๊าซอยู่ใน CNTP เท่านั้น หากเราต้องการคำนวณความหนาแน่นสัมบูรณ์สำหรับก๊าซใดๆ เราสามารถใช้สูตรอื่นที่เราพบโดยใช้สมการสถานะสำหรับก๊าซได้:

pV = nRT

เนื่องจาก n = m/M เราจึงแทน “n” ในสมการสถานะก๊าซ:

พีวี = NSRT
NS
NS = PM
วี RT

เนื่องจากความหนาแน่นมีมวลมากกว่าปริมาตร เราจึงมี:

ง = PM
RT

สมการนี้แสดงให้เราเห็นว่า ความหนาแน่นสัมบูรณ์ของก๊าซขึ้นอยู่กับความดันและอุณหภูมิ ก๊าซอยู่ที่ไหน นี่ไม่ใช่เพราะมวล เพราะมันไม่ได้ขึ้นอยู่กับความดันและอุณหภูมิ แต่ปริมาตรขึ้นอยู่กับ

สังเกตว่า ความหนาแน่นของก๊าซแปรผกผันกับอุณหภูมิของมัน. นี่คือหลักการที่อธิบายวิธีการทำงานของบอลลูน: อากาศในบอลลูนคืออากาศในบรรยากาศที่ความหนาแน่นลดลงเมื่อถูกความร้อนและด้วยวิธีนี้จะลอยขึ้นสู่ท้องฟ้า ยิ่งอากาศในบอลลูนได้รับความร้อนมากเท่าไร ความหนาแน่นของอากาศก็จะยิ่งต่ำลงและบอลลูนก็จะสูงขึ้น

ต่อไปนี้คือตัวอย่างวิธีการใช้สูตรนี้เพื่อค้นหาความหนาแน่นของก๊าซ:

ตัวอย่าง: ก๊าซออกซิเจนมีความหนาแน่นสัมบูรณ์ (O .)₂) ที่ 600 mmHg และ 127 °C? (มวลอะตอม: O = 16)

ปณิธาน:

ข้อมูล:

มวลกราม: O₂: 2. 16 = 32 กรัม/โมล;
p=600 mmHg;
R = 62.3 mmHg. ล. โมล^-1. K^-1
T = 127 °C → 127 + 273 = 400 K

ง =  PM
RT
ง =  _600. 32__
62,3. 400
d = 0.774 ก./ลิตร

เนื่องจากใน CNTP ความดันเท่ากับ 1 atm อุณหภูมิคือ 273 K และ R เท่ากับ 0.082 หรือ 22.4/273 เรามี:

ง =  PM

RT
ง = ___1. NS_____
(22,4/273). 273
ง = ___NS_____
22.4 ลิตร โมล^-1

เรากลับมาที่สูตรที่กล่าวถึงข้างต้นสำหรับก๊าซใน CNTP มาดูตัวอย่างการใช้สูตรนี้กัน:

ตัวอย่าง: มวลโมเลกุลของก๊าซที่มีความหนาแน่นสัมบูรณ์ใน CNTP คือ 1.96 g/L คืออะไร?

ปณิธาน:

ง = ___NS_____
22.4 ลิตร โมล^-1

ม = 22.4 NS
M = (22.4 ลิตร/โมล) (1.96 กรัม/ลิตร)
M = 43.90 ก./โมล

โดย เจนนิเฟอร์ โฟกาซา
จบเคมี

แหล่งที่มา: โรงเรียนบราซิล - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/densidade-absoluta-dos-gases.htm