Yoğunluk, vücut kütlesi ve hacim arasındaki ilişkiden hesaplanabilen bir miktardır. Bu, gazlar için de geçerlidir:
NSgaz = mgaz
Vgaz
Gaz yoğunluğunun birimi genellikle g/L'dir.
CNTP'de (Normal Sıcaklık ve Basınç Koşulları) herhangi bir gazın 1 molünün her zaman 22.4 L'lik bir hacim kapladığı bilinmektedir. Böylece, bu koşullar altında gazların yoğunluğu, molar kütle ile bu hacim arasındaki mol cinsinden ilişkiden hesaplanabilir:
NSgaz = ___m_____
22.4 litre mol-1
Ancak bu formül yalnızca gaz CNTP'deyse kullanılabilir. Herhangi bir gazın mutlak yoğunluğunu hesaplamak istiyorsak, gazlar için durum denklemini kullanarak bulduğumuz başka bir formülü kullanabiliriz:
pV = nRT
n = m/M olduğundan, gaz durumu denkleminde “n” yerine geçeriz:
pV = mRT
m
m = öğleden sonra
V RT
Yoğunluk kütlenin hacme oranı olduğuna göre:
d = öğleden sonra
RT
Bu denklem bize şunu gösteriyor bir gazın mutlak yoğunluğu basınç ve sıcaklığa bağlıdır gaz nerede; Bu, basınç ve sıcaklığa bağlı olmadığı için kütleden dolayı değil, hacimden dolayıdır.
dikkat edin gazın yoğunluğu sıcaklığı ile ters orantılıdır. Balonlama uygulamasının nasıl çalıştığını açıklayan ilke budur: Balondaki hava, ısıtıldığında yoğunluğu azalan ve bu şekilde gökyüzüne yükselen atmosferik havadır. Balonun içerdiği hava ne kadar çok ısıtılırsa, yoğunluğu o kadar düşük olacak ve balon o kadar yükselecektir.
Bir gazın yoğunluğunu bulmak için bu formülün nasıl kullanılacağına dair bir örnek:
Örnek: Oksijen gazının mutlak yoğunluğu nedir (O2) 600 mmHg ve 127 °C'de? (Atomik kütle: O = 16)
Çözünürlük:
Veri:
Molar kütle: 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 = ÖĞLEDEN SONRA
RT
d = _600. 32__
62,3. 400
d = 0.774 g/L
CNTP'de basınç 1 atm'ye, sıcaklık 273 K'ye ve R, 0.082 veya 22.4/273'e eşit olduğundan, elimizde:
d = ÖĞLEDEN SONRA
RT
g = ___1. m_____
(22,4/273). 273
g = ___m_____
22.4 litre mol-1
CNTP'deki gazlar için yukarıda belirtilen formüle geri dönüyoruz. Bu formülün nasıl kullanılacağına dair bir örneğe bakalım:
Örnek: CNTP'deki mutlak yoğunluğu 1,96 g/L olan bir gazın moleküler kütlesi nedir?
Çözünürlük:
g = ___m_____
22.4 litre mol-1
M = 22.4. NS
M = (22.4 L/mol). (1,96 g/L)
M = 43.90 g/mol
Jennifer Foğaça tarafından
Kimya mezunu
Kaynak: Brezilya Okulu - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/densidade-absoluta-dos-gases.htm