Eğer moleküler kütle bir gazın bilindiği üzere, ideal gaz yasası gazın yoğunluğunu bulmak için manipüle edilebilir. Bu sadece doğru değişkenleri takma ve birkaç hesaplama yapma meselesidir.
Önemli Çıkarımlar: Gaz Yoğunluğu Nasıl Hesaplanır
- Yoğunluk birim hacim başına kütle olarak tanımlanır.
- Ne kadar gazınız olduğunu ve hacmini biliyorsanız, hesaplama kolaydır. Genellikle, sadece bilgi ima etmiş ve eksik bitleri bulmak için ideal gaz yasasını kullanmanız gerekir.
- İdeal gaz yasası PV = nRT'dir, bu nedenle yeterli değerleri biliyorsanız hacim (V) veya mol sayısını (n) hesaplayabilirsiniz. Bazen mol sayısını grama çevirmeniz gerekir.
- İdeal gaz yasası, gerçek gazların davranışını yaklaşık olarak belirlemek için kullanılabilir, ancak sonuçta her zaman bir miktar hata vardır.
Gaz Yoğunluğu Nasıl Hesaplanır
Bir gazın yoğunluğu nedir molar kütle 0,5 atm ve 27 santigrat derecede 100 g / mol?
Başlamadan önce, birimler olarak yanıt olarak aradığınızı unutmayın. Yoğunluk birim hacim başına kütle olarak tanımlanır; bu, litre başına gram veya mililitre başına gram cinsinden ifade edilebilir. Gerekebilir
birim dönüşümleri yapma. Denklemlere değerler eklerken birim uyumsuzluklarına dikkat edin.İlk başlangıç ideal gaz yasası ile:
PV = nRT
burada P = basınç, V = hacim, n = gaz mol sayısı, R = Gaz sabiti = 0,0821 L · atm / mol · K ve T = mutlak sıcaklık (Kelvin'de).
R birimlerini dikkatle inceleyin. Burası birçok insanın başı belaya giriyor. Santigrat cinsinden bir sıcaklık veya Paskal vb. Cinsinden basınç girerseniz yanlış bir cevap alırsınız. Daima basınç için atmosfer, hacim için litre ve sıcaklık için Kelvin kullanın.
Gazın yoğunluğunu bulmak için, gazın kütlesini ve hacmini bilmeniz gerekir. İlk olarak, hacmi bulun. İşte V için çözmek için yeniden düzenlenmiş ideal gaz yasası denklemi:
V = nRT / P
Hacmi bulduktan sonra, kütleyi bulmalısınız. Benlerin sayısı başlangıç noktasıdır. Sayısı mol "Gazın kütlesinin (m) moleküler kütlesine (MM) bölünmesidir:
n = m / AA
Bu kütle değerini n yerine hacim denklemine koyun:
V = mRT / AA · P
Yoğunluk (ρ) hacim başına kütledir. Her iki tarafı m'ye bölün:
V / m = RT / MM · P
Sonra denklemi ters çevirin:
m / V = MM · P / RT
ρ = MM · P / RT
Artık size verilen bilgilerle kullanabileceğiniz bir formda yeniden yazılmış ideal gaz yasası var. Gazın yoğunluğunu bulmak için, bilinen değişkenlerin değerlerini takın. T için mutlak sıcaklık kullanmayı unutmayın:
27 santigrat derece + 273 = 300 Kelvin
ρ = (100 g / mol) (0,5 atm) / (0,0821 L · atm / mol · K) (300 K) ρ = 2,03 g / L
Gazın yoğunluğu, 0.5 atm'de ve 27 santigrat derecede 2.03 g / L'dir.
Gerçek Bir Gazınız Varsa Nasıl Karar Verilir
İdeal gaz yasası ideal veya mükemmel gazlar için yazılmıştır. İdeal gazlar gibi hareket ettikleri sürece değerleri gerçek gazlar için kullanabilirsiniz. Formülü gerçek bir gaz için kullanmak için düşük basınç ve düşük sıcaklıkta olması gerekir. Artan basınç veya sıcaklık, gazın kinetik enerjisini yükseltir ve molekülleri etkileşime zorlar. İdeal gaz yasası bu koşullar altında hala bir yaklaşım sunsa da, moleküller birbirine yakın ve heyecanlı olduğunda daha az doğru olur.