Comment calculer la densité d'un gaz

La formule régissant les paramètres décrivant un gaz dans des plages de température et de pression normales est la loi des gaz parfaits: PV = nRT. Ici, V signifie pour le volume, P pour la pression, de la température T, et n pour le nombre molécule. R est une constante de proportionnalité appelée "constante universelle des gaz." Il fait toutes les unités ajustent ensemble. Alors n / V densité des mesures. Le n peut être converti en grammes de mettre la mesure en termes de tous les jours.


Sommaire

Instructions

  1. Mesurer ou identifier T, P, V et du gaz.

    Par exemple, si vous pompez un tube de bicyclette qui est de 27 pouces de diamètre avec un diamètre de 1 1/2 pouce, qui est un volume de 150 pouces cubes. Gonflez le pneu jusqu'à 90 PSI, selon la jauge de la pompe. Supposons que la température n'a pas changé et est donc la température ambiante: 72 degrés Fahrenheit.

  2. Convertir les termes aux unités scientifiques afin d'utiliser le facteur de conversion plus communément connu dans l'équation des gaz parfaits.

    Soixante-douze degrés Fahrenheit traduit à 295 K (degrés Kelvin) - 150 pouces cubes se traduit par 2.458 L (litres) - 90 PSI traduit par 6.124 atm (atmosphères).

  3. Calculer le rapport n / V en utilisant la loi des gaz parfaits: n / V = ​​P / RT, où R = 0,08206 amt-L / mol-K.

    En continuant avec l'exemple ci-dessus, n / V = ​​6.124 / 0,08206 * 295 = 0,2530 mol / L, où les moyens mol "moles," une mesure de comptage molécule.

  4. Autre moles par volume de grammes par volume.

    La masse molaire de l'air est de 28,8 grammes par mole. Donc, 0,2530 mol / L convertit à 7,29 grammes par litre. Ceci est la densité de l'air dans un pneu de vélo à 90 PSI, ou 6,1 atmosphères. Voilà le poids d'environ sept cents dans un pneu.

Conseils & Avertissements

  • Comme indiqué dans Chang "Chimie," la loi des gaz parfaits est appropriée jusqu'à 150 PSI, ou dix fois la pression atmosphérique normale, lorsque le van der Waals équation commence à devenir plus approprié. Voilà quand les forces intermoléculaires et la taille finie des molécules commencent à jouer un rôle important.
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