Densitatea este masa pe unitate de volum. Găsirea densității unui gaz este la fel ca găsirea densitate a unui solid sau lichid. Trebuie să știți masa și volumul gazului. Partea complicată cu gaze este că de multe ori vi se oferă presiuni și temperaturi, fără a menționa volumul. Trebuie să vă dați seama din celelalte informații.
Acest exemplu problemă va arăta cum să calculeze densitatea unui gaz atunci când este dat tipul de gaz, presiunea și temperatura.
Întrebare: Care este densitatea de oxigen gaz la 5 atm și 27 ° C?
În primul rând, să notăm ce știm:
Gazul este gaz de oxigen sau O2.
Presiunea este de 5 atm
Temperatura este de 27 ° C
Să începem cu formula Legii gazelor ideale.
PV = nRT
Unde
P = presiune
V = volum
n = numărul de moli de gaze
R = constantă de gaz (0,0821 L · atm / mol · K)
T = temperatura absolută
Dacă rezolvăm ecuația pentru volum, obținem:
V = (nRT) / P
Știm tot ce avem nevoie pentru a găsi volumul acum, cu excepția numărului de alunițe de gaz. Pentru a găsi acest lucru, amintiți-vă relația dintre numărul de alunițe și masă.
n = m / MM
Unde
n = numărul de moli de gaze
m = masa de gaz
MM = masa moleculară a gazului
Acest lucru este util, deoarece avem nevoie să găsim masa și știm masa moleculară a gazului de oxigen. Dacă înlocuim n pentru prima ecuație, obținem:
V = (mRT) / (MMP)
Împărțiți ambele părți la m:
V / m = (RT) / (MMP)
Dar densitatea este m / V, deci răsuciți ecuația pentru a obține:
m / V = (MMP) / (RT) = densitate a gazului.
Acum trebuie să introducem valorile pe care le cunoaștem.
MM de oxigen gaz sau O2 este de 16 + 16 = 32 grame / mol
P = 5 atm
T = 27 ° C, dar avem nevoie de temperatură absolută.
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
Răspuns: Densitatea gazului de oxigen este de 6,5 g / L.