Ja molekulmasa Ja ir zināms gāzes daudzums, ar ideālu gāzes likumu var manipulēt, lai atrastu gāzes blīvumu. Atliek tikai pievienot pareizos mainīgos un veikt dažus aprēķinus.
Galvenās izņemtās preces: kā aprēķināt gāzes blīvumu
- Blīvumu definē kā masu uz tilpuma vienību.
- Ja jūs zināt, cik daudz jums ir gāzes un tās tilpums, aprēķins ir vienkāršs. Parasti jums ir tikai netieša informācija un jāizmanto ideālais gāzes likums, lai atrastu trūkstošos bitus.
- Ideālais gāzes likums ir PV = nRT, tāpēc, ja jūs zināt pietiekami daudz vērtību, varat aprēķināt tilpumu (V) vai molu skaitu (n). Dažreiz pēc tam molu skaits jākonvertē gramos.
- Ideālu gāzu likumu var izmantot, lai tuvinātu reālo gāzu izturēšanos, taču rezultātā vienmēr ir mazliet kļūdu.
Kā aprēķināt gāzes blīvumu
Kāds ir gāzes blīvums ar molārā masa 100 g / mol pie 0,5 atm un 27 grādiem pēc Celsija?
Pirms sākat, atcerieties, ko jūs meklējat kā atbildi vienību izteiksmē. Blīvums ir definēta kā masa uz tilpuma vienību, ko var izteikt gramos uz litru vai gramos uz mililitru. Jums, iespējams, vajadzēs
veikt vienības konvertēšanu. Kad pievienojat vērtības vienādojumos, uzmanieties no vienības neatbilstībām.Vispirms sāciet ar ideālu gāzes likumu:
PV = nRT
kur P = spiediens, V = tilpums, n = gāzes molu skaits, R = gāzes konstante = 0,0821 L · atm / mol · K, un T = absolūtā temperatūra (Kelvinā).
Rūpīgi pārbaudiet R vienības. Šeit daudzi cilvēki nonāk nepatikšanās. Ja ievadīsit temperatūru Celsija vai spiedienu Paskālā, utt., Jūs saņemsit nepareizu atbildi. Vienmēr izmantojiet atmosfēru spiedienam, litrus tilpumam un kelvinu temperatūrai.
Lai atrastu gāzes blīvumu, jums jāzina gāzes masa un tilpums. Vispirms atrodiet skaļumu. Šeit ir ideāls gāzes likuma vienādojums, kas pārkārtots, lai atrisinātu V:
V = nRT / P
Kad esat atradis tilpumu, jums jāatrod masa. Molu skaits ir vieta, kur sākt. Skaits dzimumzīmes ir gāzes masa (m), dalīta ar tās molekulmasu (MM):
n = m / MM
Nomainiet šo masas vērtību tilpuma vienādojumā n vietā:
V = mRT / MM · P
Blīvums (ρ) ir masa uz tilpumu. Sadaliet abas puses ar m:
V / m = RT / MM · P
Tad apgrieziet vienādojumu:
m / V = MM · P / RT
ρ = MM · P / RT
Tagad jums ir ideāls gāzes likums, kas pārrakstīts tādā formā, kuru varat izmantot kopā ar jums sniegto informāciju. Lai atrastu gāzes blīvumu, vienkārši pievienojiet zināmo mainīgo vērtības. Atcerieties T izmantot absolūto temperatūru:
27 grādi pēc Celsija + 273 = 300 Kelvins
ρ = (100 g / mol) (0,5 atm) / (0,0821 L · atm / mol · K) (300 K) ρ = 2,03 g / L
Gāzes blīvums ir 2,03 g / L pie 0,5 atm un 27 grādiem pēc Celsija.
Kā izlemt, vai jums ir īsta gāze
Ideālas gāzes likums ir rakstīts par ideālām vai ideālām gāzēm. Reālām gāzēm var izmantot vērtības, ja vien tās darbojas kā ideālas gāzes. Lai izmantotu formulu īstai gāzei, tai jābūt zemā spiedienā un zemā temperatūrā. Palielināts spiediens vai temperatūra paaugstina gāzes kinētisko enerģiju un liek molekulām mijiedarboties. Kaut arī ideālās gāzes likums šajos apstākļos joprojām var piedāvāt tuvinājumu, tas kļūst mazāk precīzs, ja molekulas atrodas tuvu viens otram un satraukti.