Tetthet er masse per volumenhet. Finne tettheten til a gass er det samme som å finne tetthet av en fast eller væske. Du må kjenne til massen og volumet på gassen. Den vanskelige delen med gasser er at du ofte får trykk og temperaturer uten å nevne volum. Du må finne ut av den andre informasjonen.
Dette eksempel problem vil vise hvordan man beregner tettheten til en gass når det gis type gass, trykk og temperatur.
Spørsmål: Hva er tettheten av oksygen gass ved 5 atm og 27 ° C?
La oss først skrive det vi vet:
Gass er oksygengass eller O2.
Trykket er 5 atm
Temperaturen er 27 ° C
La oss begynne med Ideal Gas Law-formelen.
PV = nRT
hvor
P = trykk
V = volum
n = antall mol gass
R = gasskonstant (0,0821 L · atm / mol · K)
T = absolutt temperatur
Hvis vi løser ligningen for volum, får vi:
V = (nRT) / P
Vi vet alt vi trenger for å finne volumet nå bortsett fra antall mol bensin. For å finne dette, husk forholdet mellom antall føflekker og masse.
n = m / MM
hvor
n = antall mol gass
m = masse gass
MM = gassens molekylmasse
Dette er nyttig siden vi trengte å finne massen og vi kjenner molekylmassen til oksygengass. Hvis vi erstatter n i den første ligningen, får vi:
V = (mRT) / (MMP)
Del begge sider med m:
V / m = (RT) / (MMP)
Men tettheten er m / V, så vend likningen over for å få:
m / V = (MMP) / (RT) = tetthet av gassen.
Nå må vi sette inn verdiene vi kjenner.
MM oksygengass eller O2 er 16 + 16 = 32 gram / mol
P = 5 atm
T = 27 ° C, men vi trenger absolutt 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: Oksygengassens tetthet er 6,5 g / L.