Плътността е маса на единица обем. Намиране на плътността на a газ е същото като намирането на плътност на a твърд или течен. Трябва да знаете масата и обема на газа. Сложната част с газовете е, че често се налагат налягания и температури, без да се споменава обем. Трябва да го разберете от другата информация.
Това пример проблем ще покаже как да се изчисли плътността на даден газ, като се има предвид вида газ, налягането и температурата.
Въпрос: Каква е плътността на кислород газ при 5 атм и 27 ° С?
Първо, нека запишем това, което знаем:
Газът е кислороден газ или О2.
Налягането е 5 атм
Температура е 27 ° C
Да започнем с формулата на Ideal Gas Law.
PV = nRT
където
P = налягане
V = обем
n = брой бенки на газ
R = константа на газ (0,0821 L · атм / мол · K)
Т = абсолютна температура
Ако решим уравнението за обем, получаваме:
V = (nRT) / P
Ние знаем всичко, от което се нуждаем, за да намерим обема сега, с изключение на броя бенки на газ. За да откриете това, не забравяйте връзката между броя на бенките и масата.
n = m / MM
където
n = брой бенки на газ
m = маса на газ
MM = молекулна маса на газа
Това е полезно, тъй като трябваше да намерим масата и знаем молекулната маса на кислородния газ. Ако заменим n в първото уравнение, получаваме:
V = (mRT) / (MMP)
Разделете двете страни по m:
V / m = (RT) / (MMP)
Но плътността е m / V, така че обърнете уравнението, за да получите:
m / V = (MMP) / (RT) = плътност на газа.
Сега трябва да вмъкнем стойностите, които познаваме.
MM кислороден газ или О2 е 16 + 16 = 32 грама / мол
P = 5 атм
T = 27 ° C, но имаме нужда от абсолютна температура.
TK = T° С + 273
Т = 27 + 273 = 300 К
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
Отговор: Плътността на кислородния газ е 6,5 g / L.