Phương pháp tính mật độ của chất khí dựa trên định luật khí lý tưởng

Cách tính mật độ của khí

Nếu  khối lượng phân tử  của khí được biết đến, định luật khí lý tưởng có thể được thao tác để tìm mật độ của khí. Đó chỉ là vấn đề cắm đúng biến và thực hiện một vài phép tính. Mật độ của một chất khí có khối lượng mol 100 g / mol ở 0,5 atm và 27 độ C là bao nhiêu?

Trước khi bạn bắt đầu, hãy ghi nhớ những gì bạn đang tìm kiếm như một câu trả lời về mặt đơn vị. Mật độ được định nghĩa là khối lượng trên một đơn vị thể tích, có thể được biểu thị bằng gam trên lít hoặc gram trên mililit. Bạn có thể cần phải thực hiện chuyển đổi đơn vị . Tiếp tục tìm kiếm sự không phù hợp đơn vị khi bạn cắm các giá trị vào phương trình.

Đầu tiên, bắt đầu với định luật khí lý tưởng : PV = nRT

Trong đó P = áp suất, V = thể tích, n = số mol khí, R = hằng số khí = 0,0821 L · atm / mol · K và T = nhiệt độ tuyệt đối  (tính bằng Kelvin).

Kiểm tra các đơn vị của R một cách cẩn thận. Đây là nơi nhiều người gặp rắc rối. Bạn sẽ nhận được câu trả lời không chính xác nếu bạn nhập nhiệt độ bằng độ C hoặc áp suất trong Pascals, v.v. Luôn luôn sử dụng không khí cho áp suất, lít cho thể tích và Kelvin cho nhiệt độ.

Để tìm mật độ của khí, bạn cần biết khối lượng của khí và thể tích. Đầu tiên, tìm khối lượng. Dưới đây là phương trình định luật khí lý tưởng được sắp xếp lại để giải cho V: V = nRT / P

Sau khi bạn đã tìm thấy âm lượng, bạn phải tìm khối lượng. Số lượng nốt ruồi là nơi bắt đầu. Số mol là khối lượng (m) của khí chia cho khối lượng phân tử của nó (MM): n = m / MM

Thay giá trị khối lượng này vào phương trình thể tích thay cho n: V = mRT / MM · P

Mật độ (ρ) là khối lượng trên mỗi khối. Chia cả hai bên cho m: V / m = RT / MM · P

Sau đó đảo ngược phương trình: m / V = ​​MM · P / RT = MM · P / RT

Bây giờ bạn có định luật khí lý tưởng được viết lại dưới dạng bạn có thể sử dụng với thông tin bạn đã được cung cấp. Để tìm mật độ của khí, chỉ cần cắm vào các giá trị của các biến đã biết. Nhớ sử dụng nhiệt độ tuyệt đối cho T: 27 độ C + 273 = 300 Kelvin  = (100 g / mol) (0,5 atm) / (0,0821 L · atm / mol · K) (300 K) = 2,03 g / L

Mật độ của khí là 2,03 g / L ở mức 0,5 atm và 27 độ C.

Làm thế nào để quyết định nếu đó là một khí thực sự?

Định luật khí lý tưởng được viết cho các loại khí lý tưởng hoặc hoàn hảo. Bạn có thể sử dụng các giá trị cho các loại khí thực miễn là chúng hoạt động như các loại khí lý tưởng. Để sử dụng công thức cho một loại khí thực, nó phải ở áp suất thấp và nhiệt độ thấp. Việc tăng áp suất hoặc nhiệt độ làm tăng động năng của khí và buộc các phân tử phải tương tác. Mặc dù định luật khí lý tưởng vẫn có thể đưa ra một xấp xỉ trong các điều kiện này, nhưng nó trở nên kém chính xác hơn khi các phân tử gần nhau và bị kích thích.

Domin Võ

Dành ra 12 tiếng/ngày cho công việc tẻ nhạt ở ngân hàng, chỉ khi viết bài cho Mingeek, anh ấy mới thật sự là chính mình. Anh muốn cho mọi người thấy rằng, khoa học không nhàm chán như trong SGK đâu! Nếu các bạn phát hiện sai sót gì trong bài, có thể liên hệ với anh ấy qua Facebook bên dưới. Hoặc nếu bạn muốn trò chuyện về Khoa học, hãy kết bạn luôn nào <3

Related Articles

Back to top button

Adblock Detected

Please consider supporting us by disabling your ad blocker