Kui molekulmass Gaasi tihedus on teada, saab gaasi tiheduse leidmiseks manipuleerida ideaalse gaasi seadusega. See on lihtsalt õigete muutujate ühendamine ja paar arvutust.
Peamised võtmed: kuidas arvutada gaasi tihedust
- Tihedust määratletakse massina ruumalaühiku kohta.
- Kui tead, kui palju sul gaasi on ja kui palju seda on, on arvutamine lihtne. Tavaliselt on teil ainult kaudset teavet ja puuduvate bittide leidmiseks peate kasutama ideaalse gaasi seadust.
- Ideaalne gaasiseadus on PV = nRT, nii et kui teate piisavalt väärtusi, saate arvutada mahu (V) või moolide arvu (n). Mõnikord peate siis moolide arvu teisendama grammidesse.
- Pärisgaaside käitumise ühtlustamiseks võib kasutada ideaalse gaasi seadust, kuid tulemuses on alati natuke viga.
Kuidas arvutada gaasi tihedust
Milline on gaasi tihedus molaarmass 100 g / mol temperatuuril 0,5 atm ja 27 kraadi Celsiuse järgi?
Enne alustamist pidage meeles, mida ühikute osas vastusena otsite. Tihedus Termin "mass mahuühiku kohta" on väljendatud grammides liitri kohta või grammides milliliitri kohta. Võimalik, et peate seda tegema
teha ühiku teisendeid. Kui ühendate väärtused võrranditesse, siis jälgige, kas ühikuid ei esine.Esiteks alustage ideaalse gaasiseadusega:
PV = nRT
kus P = rõhk, V = maht, n = gaasi moolide arv, R = gaasi konstant = 0,0821 L · atm / mol · K ja T = absoluutne temperatuur (Kelvinis).
Uurige R ühikuid hoolikalt. Siin satuvad paljud inimesed hätta. Kui sisestate temperatuuri Celsiuse järgi või rõhu Paskalitesse jne, saate vale vastuse. Kasutage rõhu jaoks alati atmosfääri, mahu jaoks liitrit ja temperatuuri jaoks Kelvinit.
Gaasi tiheduse leidmiseks peate teadma gaasi massi ja mahtu. Esiteks leidke maht. Siin on ideaalse gaasi seaduse võrrand, mis on ümber lahendatud V jaoks:
V = nRT / P
Pärast helitugevuse leidmist peate massi leidma. Mollide arv on koht, kust alustada. Arv mutid on gaasi mass (m) jagatuna selle molekulmassiga (MM):
n = m / MM
Asendage see massväärtus n-i asemel ruumalavõrrandisse:
V = mRT / MM · P
Tihedus (ρ) on mass ruumala kohta. Jagage mõlemad pooled m-ga:
V / m = RT / MM · P
Seejärel pöörake võrrand ümber:
m / V = MM · P / RT
ρ = MM · P / RT
Nüüd on teil ideaalne gaasiseadus ümber kirjutatud kujul, mida saate kasutada teile antud teabega. Gaasi tiheduse leidmiseks ühendage lihtsalt teadaolevate muutujate väärtused. Ärge unustage T-st kasutada absoluutset temperatuuri:
27 kraadi Celsiuse järgi + 273 = 300 Kelvinit
ρ = (100 g / mol) (0,5 atm) / (0,0821 L · atm / mol · K) (300 K) ρ = 2,03 g / L
Gaasi tihedus on 2,03 g / l temperatuuril 0,5 atm ja 27 kraadi Celsiuse järgi.
Kuidas otsustada, kas teil on päris gaasi
Ideaalse gaasi seadus on kirjutatud ideaalse või täiusliku gaasi jaoks. Võite kasutada tegelike gaaside väärtusi, kui need käituvad nagu ideaalsed gaasid. Valemi tegeliku gaasi kasutamiseks peab see olema madal rõhk ja madal temperatuur. Suurenev rõhk või temperatuur tõstab gaasi kineetilist energiat ja sunnib molekule interakteeruma. Kuigi ideaalse gaasi seadus võib nendes tingimustes siiski lähendamist pakkuda, muutub see vähem täpseks, kui molekulid asuvad üksteise lähedal ja erutuvad.