Densitet är massan per volym per enhet. Hitta tätheten för a gas är samma sak som att hitta densitet av en fast eller vätska. Du måste känna till gasens massa och volym. Den svåra delen med gaser är att du ofta ges tryck och temperaturer utan att nämna volym. Du måste räkna ut det från den andra informationen.
Detta exempel problem kommer att visa hur man beräknar en gasdensitet när den ges typen av gas, trycket och temperaturen.
Fråga: Vad är densiteten för syre gas vid 5 atm och 27 ° C?
Låt oss först skriva ner vad vi vet:
Gas är syrgas eller O2.
Trycket är 5 atm
Temperaturen är 27 ° C
Låt oss börja med Ideal Gas Law-formeln.
PV = nRT
var
P = tryck
V = volym
n = antal mol gas
R = gas konstant (0,0821 L · atm / mol · K)
T = absolut temperatur
Om vi löser ekvationen för volym får vi:
V = (nRT) / P
Vi vet allt vi behöver för att hitta volymen nu förutom antalet mol bensin. För att hitta detta, kom ihåg förhållandet mellan antal mol och massa.
n = m / MM
var
n = antal mol gas
m = gasmassa
MM = gasens molekylmassa
Detta är användbart eftersom vi behövde hitta massan och vi känner den molekylära massan av syrgas. Om vi ersätter n i den första ekvationen får vi:
V = (mRT) / (MMP)
Dela båda sidor med m:
V / m = (RT) / (MMP)
Men densiteten är m / V, så vänd ekvationen över för att få:
m / V = (MMP) / (RT) = densitet av gasen.
Nu måste vi infoga de värden vi känner.
MM syregas eller O2 är 16 + 16 = 32 gram / mol
P = 5 atm
T = 27 ° C, men vi behöver absolut temperatur.
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
Svar: Syregasens densitet är 6,5 g / L.