Hoe de dichtheid van een gas te berekenen

Als de moleculaire massa van een gas bekend is, kan de ideale gaswet worden gemanipuleerd om de dichtheid van het gas te vinden. Het is gewoon een kwestie van de juiste variabelen inpluggen en een paar berekeningen uitvoeren.

Belangrijkste afhaalrestaurants: hoe gasdichtheid te berekenen

• Dichtheid wordt gedefinieerd als massa per volume-eenheid.
• Als je toevallig weet hoeveel gas je hebt en het volume, is de berekening eenvoudig. Meestal hebt u alleen informatie en moet u de ideale gaswet gebruiken om de ontbrekende stukjes te vinden.
• De ideale gaswet is PV = nRT, dus als u voldoende waarden weet, kunt u het volume (V) of het aantal mol (n) berekenen. Soms moet je het aantal mol in gram omrekenen.
• De ideale gaswet kan worden gebruikt om het gedrag van echte gassen te benaderen, maar er zit altijd een beetje fout in het resultaat.

Hoe gasdichtheid te berekenen

Wat is de dichtheid van een gas met een molmassa van 100 g / mol bij 0,5 atm en 27 graden Celsius?

Houd voordat je begint in gedachten wat je zoekt als een antwoord in termen van eenheden. Dichtheid wordt gedefinieerd als massa per volume-eenheid, die kan worden uitgedrukt in grammen per liter of grammen per milliliter. Mogelijk moet u eenheidconversies uitvoeren. Blijf letten op eenheidverschillen wanneer u waarden in vergelijkingen steekt.

Begin eerst met de ideale gaswet:

PV = nRT

waarbij P = druk, V = volume, n = aantal mol gas, R = gasconstante = 0,0821 L · atm / mol · K en T = absolute temperatuur (in Kelvin).

Onderzoek de eenheden van R zorgvuldig. Hier komen veel mensen in de problemen. U krijgt een onjuist antwoord als u een temperatuur invoert in Celsius of druk in Pascals, enz. Gebruik altijd atmosfeer voor druk, liters voor volume en Kelvin voor temperatuur.

Om de dichtheid van het gas te vinden, moet u de massa van het gas en het volume kennen. Zoek eerst het volume. Hier is de ideale gaswetvergelijking herschikt om op te lossen voor V:

V = nRT / P

Nadat u het volume hebt gevonden, moet u de massa vinden. Het aantal mollen is de plek om te beginnen. Het aantal mol is de massa (m) van het gas gedeeld door zijn moleculaire massa (MM):

n = m / MM

Vervang deze massawaarde in de volumevergelijking in plaats van n:

V = mRT / MM · P

Dichtheid (ρ) is massa per volume. Deel beide zijden door m:

V / m = RT / MM · P

Keer vervolgens de vergelijking om:

m / V = ​​MM · P / RT
ρ = MM · P / RT

Nu hebt u de ideale gaswet herschreven in een vorm die u kunt gebruiken met de informatie die u hebt gekregen. Sluit de waarden van de bekende variabelen aan om de dichtheid van het gas te vinden. Vergeet niet om de absolute temperatuur te gebruiken voor T:

27 graden Celsius + 273 = 300 Kelvin
ρ = (100 g / mol) (0,5 atm) / (0,0821 L · atm / mol · K) (300 K) ρ = 2,03 g / L

De dichtheid van het gas is 2,03 g / L bij 0,5 atm en 27 graden Celsius.

Hoe te beslissen of u een echt gas hebt

De ideale gaswet is geschreven voor ideale of perfecte gassen. U kunt waarden voor echte gassen gebruiken, zolang deze zich als ideale gassen gedragen. Om de formule voor een echt gas te gebruiken, moet deze op lage druk en lage temperatuur zijn. Toenemende druk of temperatuur verhoogt de kinetische energie van het gas en dwingt de moleculen om te interageren. Hoewel de ideale gaswet onder deze omstandigheden nog steeds een benadering kan bieden, wordt deze minder nauwkeurig wanneer moleculen dicht bij elkaar en opgewonden zijn.