Sűrűség tömeg / egység térfogat. Az a sűrűségének meghatározása gáz ugyanaz, mint a sűrűség a szilárd vagy folyékony. Ismernie kell a gáz tömegét és térfogatát. A gázokkal kapcsolatos trükkös rész az, hogy gyakran kapsz nyomást és hőmérsékletet, a térfogat említése nélkül. Ki kell kitalálnia a többi információból.
Ez példa probléma megmutatja, hogyan kell kiszámítani a gáz sűrűségét, amikor megadják a gáz típusát, a nyomást és a hőmérsékletet.
Kérdés: Mekkora a sűrűsége? oxigén gáz 5 atm és 27 ° C hőmérsékleten?
Először írjuk le, amit tudunk:
A gáz oxigéngáz vagy O2.
A nyomás 5 atm
A hőmérséklet 27 ° C
Kezdjük az ideális gáz törvény formulájával.
PV = nRT
hol
P = nyomás
V = térfogat
n = gáz molszáma
R = gázállandó (0,0821 L · atm / mol · K)
T = abszolút hőmérséklet
Ha megoldjuk a térfogat egyenletét, akkor a következőt kapjuk:
V = (nRT) / P
Mindent tudunk, amire szükségünk van a térfogat megtalálásához, kivéve a földgáz molszámát. Ennek megállapításához ne felejtse el a vakondszám és a tömeg közötti kapcsolatot.
n = hónap / hónap
hol
n = gáz molszáma
m = a gáz tömege
MM = a gáz molekulatömege
Ez hasznos, mivel meg kellett találnunk a tömeget és tudjuk az oxigén gáz molekulatömegét. Ha az első egyenletben n helyettesítjük, akkor a következőt kapjuk:
V = (mRT) / (MMP)
Ossza meg mindkét oldalt m-rel:
V / m = (RT) / (MMP)
De a sűrűség m / V, tehát fordítsuk át az egyenletet, hogy megkapjuk:
m / V = (MMP) / (RT) = sűrűség a gáz.
Most be kell illesztenünk az ismert értékeket.
Oxigéngáz vagy O értéke2 16 + 16 = 32 g / mol
P = 5 atm
T = 27 ° C, de abszolút hőmérsékletre van szükség.
TK = TC + 273
T = 27 + 273 = 300 K
m / V = (32 g / mol · 5 atm) / (0,0821 L · atm / mol · K · 300 K)
m / V = 160 / 24,63 g / L
m / V = 6,5 g / l
Válasz: Az oxigéngáz sűrűsége 6,5 g / L.