Абсолютна густина газу

Щільність — це величина, яку можна обчислити із співвідношення між масою тіла та об’ємом. Це також стосується газів:

d_газ = м_газ
В_газ

Одиницею щільності газу зазвичай є г/л.

Відомо, що в CNTP (нормальні умови температури і тиску) 1 моль будь-якого газу завжди займає об’єм 22,4 л. Таким чином, густину для газів за цих умов можна розрахувати із співвідношення між молярною масою та цим об’ємом у молях:

d_газ = ___М_____
22,4 л. мол^-1

Але цю формулу можна використовувати тільки в тому випадку, якщо газ знаходиться в CNTP. Якщо ми хочемо обчислити абсолютну густину для будь-якого газу, ми можемо використовувати іншу формулу, яку знайдемо за допомогою рівняння стану для газів:

pV = nRT

Оскільки n = m/M, ми підставляємо «n» у рівняння стану газу:

pV = мRT
М
м = пМ
В RT

Оскільки густина - це маса над об'ємом, то маємо:

d = пМ
RT

Це рівняння показує нам це абсолютна густина газу залежить від тиску і температури де знаходиться газ; це не через масу, оскільки вона не залежить від тиску і температури, а залежить від обсягу.

Зверніть увагу на це густина газу обернено пропорційна його температурі. Це принцип, який пояснює, як працює практика повітряної кулі: повітря в повітряній кулі — це атмосферне повітря, яке при нагріванні зменшується в щільності і, таким чином, піднімається до неба. Чим більше нагрівається повітря, що міститься в повітряній кулі, тим меншою буде його щільність і тим вище підніметься повітряна куля.

Не зупиняйся зараз... Після реклами ще більше ;)

Ось приклад того, як використовувати цю формулу, щоб знайти густину газу:

приклад: Яка абсолютна густина газоподібного кисню (О₂) при 600 мм рт.ст. і 127 °C? (Атомна маса: O = 16)

Роздільна здатність:

Дані:

Молярна маса: O₂: 2. 16 = 32 г/моль;
p=600 мм рт.ст.;
R = 62,3 мм рт.ст. Л. мол^-1. К^-1
T = 127 °C → 127 + 273 = 400 K

d =  PM
RT
d =  _600. 32__
62,3. 400
d = 0,774 г/л

Оскільки в CNTP тиск дорівнює 1 атм, температура 273 К і R дорівнює 0,082 або 22,4/273, маємо:

d =  PM

RT
d = ___1. М_____
(22,4/273). 273
d = ___М_____
22,4 л. мол^-1

Ми повертаємося до формули, згаданої вище для газів у CNTP. Давайте розглянемо приклад використання цієї формули:

приклад: Яка молекулярна маса газу, абсолютна густина якого в CNTP дорівнює 1,96 г/л?

Роздільна здатність:

d = ___М_____
22,4 л. мол^-1

М = 22,4. d
М = (22,4 л/моль). (1,96 г/л)
М = 43,90 г/моль

Автор: Дженніфер Фогаса
Закінчив хімію

Чи хотіли б ви посилатися на цей текст у шкільній чи академічній роботі? Подивіться:

ФОГАЧА, Дженніфер Роша Варгас. «Абсолютна густина газів»; Бразильська школа. Доступний у: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/densidade-absoluta-dos-gases.htm. Доступ 27 липня 2021 року.

Гази

Що таке гази, які властивості газів, молекулярні сполуки, стисливість, фіксований об’єм, кінетична енергія середня, абсолютна температура газу, ідеальний газ, реальні гази, ідеальний газ, змінні стану газу, об’єм газу, пори року