Yoğunluk birim hacim başına kütledir. Bir yoğunluğunu bulma gaz bulmakla aynı yoğunluk bir katı veya sıvı. Gazın kütlesini ve hacmini bilmelisiniz. Gazlarla ilgili zor kısım, size hacimden bahsetmeden sık sık basınç ve sıcaklık verilmesidir. Diğer bilgilerden anlamanız gerekiyor.
Bu örnek problem gaz türü, basıncı ve sıcaklığı verildiğinde bir gazın yoğunluğunun nasıl hesaplanacağını gösterecektir.
Soru: Yoğunluğu nedir oksijen 5 atm ve 27 ° C'de gaz?
İlk olarak, bildiklerimizi yazalım:
Gaz oksijen gazı veya O2.
Basınç 5 atm
Sıcaklık 27 ° C
İdeal Gaz Yasası formülü ile başlayalım.
PV = nRT
nerede
P = basınç
V = hacim
n = gaz mol sayısı
R = Gaz sabiti (0.0821 L · atm / mol · K)
T = mutlak sıcaklık
Hacim denklemini çözersek:
V = (nRT) / P
Hacmi bulmak için ihtiyacımız olan her şeyi biliyoruz, gaz mol sayısı hariç. Bunu bulmak için, mol sayısı ile kütle arasındaki ilişkiyi hatırlayın.
n = m / AA
nerede
n = gaz mol sayısı
m = gaz kütlesi
MM = gazın moleküler kütlesi
Bu, kütleyi bulmamız gerektiğinden ve oksijen gazının moleküler kütlesini bildiğimiz için faydalıdır. İlk denklemde n yerine geçersek:
V = (mRT) / (MMP)
Her iki tarafı m'ye bölün:
V / m = (RT) / (MMP)
Ancak yoğunluk m / V'dir, bu nedenle elde etmek için denklemi ters çevirin:
m / V = (MMP) / (RT) = yoğunluk gaz.
Şimdi bildiğimiz değerleri eklememiz gerekiyor.
MM oksijen gazı veya O2 16 + 16 = 32 gram / mol
P = 5 atm
T = 27 ° C, ancak mutlak sıcaklığa ihtiyacımız var.
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
Cevap: Oksijen gazının yoğunluğu 6.5 g / L'dir.