Ha a molekulatömeg Ha egy gáz mennyisége ismert, akkor az ideális gázszabály manipulálható a gáz sűrűségének meghatározására. Csak a megfelelő változók beillesztése és néhány számítás elvégzése.
Kulcsfontosságú lehetőségek: Hogyan számolhatjuk a gáz sűrűségét
- A sűrűséget tömeg / egység térfogat alapján határozzuk meg.
- Ha tudod, mennyi gáza van és mennyisége, a számítás egyszerű. Általában csak hallgatólagos információval rendelkezik, és a hiányzó bitek megtalálásához az ideális gázszabályt kell alkalmaznia.
- Az ideális gáz törvény a PV = nRT, tehát ha elegendő értéket tud tudni, kiszámíthatja a térfogatot (V) vagy a molok számát (n). Időnként az anyajegyek számát grammra kell konvertálni.
- Az ideális gázszabály felhasználható a valódi gázok viselkedésének közelítésére, de az eredmény mindig hibás.
A gáz sűrűségének kiszámítása
Mekkora a gáz sűrűsége? moláris tömeg 100 g / mol, 0,5 atm és 27 Celsius fok mellett?
Mielőtt elkezdené, ne feledje, mit keres válaszként egységnyi értelemben. Sűrűség a tömeg / egység térfogat, amelyet gramm / liter vagy gramm / ml-ben fejezhet ki. Lehet, hogy kell
végezzen egységkonverziót. Vigyázzon az egység-eltérésekre, amikor az értékeket egyenletekbe illeszti.Először kezdje az ideális gázjoggal:
PV = nRT
ahol P = nyomás, V = térfogat, n = a gáz molszáma, R = gázállandó = 0,0821 L · atm / mol · K és T = abszolút hőmérséklet (Kelvinben).
Az R egységeit alaposan meg kell vizsgálni. Itt sok ember bajba kerül. Helytelen választ kap, ha Celsius-hőmérsékletet vagy Pascals-ban nyomást ad meg stb. A nyomáshoz mindig légkört, liter térfogatértéket és Kelvin hőmérsékletet használjon.
A gáz sűrűségének meghatározásához meg kell ismernie a gáz tömegét és térfogatát. Először keresse meg a kötetet. Itt van az ideális gázjogi egyenlet, amelyet átalakítottak V szempontjából:
V = nRT / P
Miután megtalálta a kötetet, meg kell találnia a tömeget. A vakondok száma a kezdő hely. Száma mol a gáz tömege (m), elosztva a molekulatömegével (MM):
n = hónap / hónap
Helyezze ezt a tömegértéket a térfogagyenletbe n helyett:
V = mRT / MM · P
Sűrűség (ρ) tömeg / térfogat. Ossza meg mindkét oldalt m-rel:
V / m = RT / MM · P
Ezután fordítsa meg az egyenletet:
m / V = MM · P / RT
ρ = MM · P / RT
Most már megszerezte az ideális gáz törvényt, amely olyan formában került átírásra, amelyet felhasználhat a kapott információkkal. A gáz sűrűségének megállapításához dugja be az ismert változók értékeit. Ne felejtse el T hőmérsékletet használni:
27 Celsius fok + 273 = 300 Kelvin
ρ = (100 g / mol) (0,5 atm) / (0,0821 L · atm / mol · K) (300 K) ρ = 2,03 g / L
A gáz sűrűsége 2,03 g / L, 0,5 atm és 27 Celsius fok mellett.
Hogyan lehet eldönteni, ha valódi gázod van?
Az ideális gázról szóló törvény az ideális vagy a tökéletes gázokra vonatkozik. Értékeket használhat valódi gázokra, mindaddig, amíg azok ideális gázokként viselkednek. A képlet valódi gázhoz való felhasználásához alacsony nyomáson és alacsony hőmérsékleten kell lennie. A növekvő nyomás vagy hőmérséklet növeli a gáz kinetikus energiáját és kényszeríti a molekulákat kölcsönhatásba. Noha az ideális gázszabály továbbra is megközelítést kínál ezekben a körülmények között, kevésbé lesz pontos, ha a molekulák közel vannak egymáshoz és gerjesztik őket.