Die Dichte ist die Masse pro Volumeneinheit. Ermittlung der Dichte von a Gas ist das gleiche wie das Finden der Dichte von a solide oder flüssig. Sie müssen die Masse und das Volumen des Gases kennen. Der schwierige Teil bei Gasen ist, dass Sie häufig Drücke und Temperaturen erhalten, ohne das Volumen zu erwähnen. Sie müssen es aus den anderen Informationen herausfinden.
Dies Beispiel Problem zeigt, wie die Dichte eines Gases berechnet wird, wenn die Art des Gases, der Druck und die Temperatur angegeben werden.
Frage: Was ist die Dichte von Sauerstoff Gas bei 5 atm und 27 ° C?
Schreiben wir zunächst auf, was wir wissen:
Gas ist Sauerstoffgas oder O.2.
Der Druck beträgt 5 atm
Die Temperatur beträgt 27 ° C.
Beginnen wir mit der Formel des idealen Gasgesetzes.
PV = nRT
wo
P = Druck
V = Volumen
n = Anzahl der Mol Gas
R = Gaskonstante (0,0821 l · atm / mol · K)
T = absolute Temperatur
Wenn wir die Volumengleichung lösen, erhalten wir:
V = (nRT) / P.
Wir wissen alles, was wir brauchen, um das Volumen jetzt zu finden, außer der Anzahl der Mol Gas. Um dies zu finden, erinnern Sie sich an die Beziehung zwischen Molzahl und Masse.
n = m / MM
wo
n = Anzahl der Mol Gas
m = Gasmasse
MM = Molekularmasse des Gases
Dies ist hilfreich, da wir die Masse finden mussten und die Molekülmasse von Sauerstoffgas kennen. Wenn wir in der ersten Gleichung n ersetzen, erhalten wir:
V = (mRT) / (MMP)
Teilen Sie beide Seiten durch m:
V / m = (RT) / (MMP)
Die Dichte ist jedoch m / V, also drehen Sie die Gleichung um, um Folgendes zu erhalten:
m / V = (MMP) / (RT) = Dichte des Gases.
Jetzt müssen wir die uns bekannten Werte einfügen.
MM Sauerstoffgas oder O.2 beträgt 16 + 16 = 32 g / mol
P = 5 atm
T = 27 ° C, aber wir brauchen absolute Temperatur.
T.K. = T.C. + 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
Antworten: Die Dichte des Sauerstoffgases beträgt 6,5 g / l.