Dichtheid is massa per volume-eenheid. De dichtheid van een vinden gas- is hetzelfde als het vinden van de dichtheid van een solide of vloeistof. Je moet de massa en het volume van het gas kennen. Het lastige van gassen is dat je vaak drukken en temperaturen krijgt zonder het volume te noemen. Je moet het uit de andere informatie halen.
Deze voorbeeld probleem zal laten zien hoe de dichtheid van een gas kan worden berekend wanneer het type gas, de druk en de temperatuur wordt gegeven.
Vraag: Wat is de dichtheid van zuurstof gas bij 5 atm en 27 ° C?
Laten we eerst opschrijven wat we weten:
Gas is zuurstofgas of O2.
De druk is 5 atm
De temperatuur is 27 ° C
Laten we beginnen met de ideale gaswetformule.
PV = nRT
waar
P = druk
V = volume
n = aantal mol gas
R = gasconstante (0,0821 L · atm / mol · K)
T = absolute temperatuur
Als we de vergelijking voor volume oplossen, krijgen we:
V = (nRT) / P
We weten alles wat we nodig hebben om nu het volume te vinden, behalve het aantal mol gas. Om dit te vinden, onthoud de relatie tussen het aantal moedervlekken en de massa.
n = m / MM
waar
n = aantal mol gas
m = massa van gas
MM = moleculaire massa van het gas
Dit is handig omdat we de massa moesten vinden en we de moleculaire massa van zuurstofgas kennen. Als we n in de eerste vergelijking vervangen, krijgen we:
V = (mRT) / (MMP)
Verdeel beide kanten door m:
V / m = (RT) / (MMP)
Maar dichtheid is m / V, dus draai de vergelijking om om te krijgen:
m / V = (MMP) / (RT) = dichtheid van het gas.
Nu moeten we de waarden invoeren die we kennen.
MM zuurstofgas of O2 is 16 + 16 = 32 gram / mol
P = 5 atm
T = 27 ° C, maar we hebben absolute temperatuur nodig.
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
Antwoord: De dichtheid van het zuurstofgas is 6,5 g / l.