La densité est la masse par unité de volume. Trouver la densité d'un gaz revient à trouver le densité d'un solide ou liquide. Il faut connaître la masse et le volume du gaz. La partie délicate avec les gaz est que l'on vous donne souvent des pressions et des températures sans aucune mention de volume. Vous devez le comprendre à partir des autres informations.
Cette exemple de problème montrera comment calculer la densité d'un gaz en fonction du type de gaz, de la pression et de la température.
Question: Quelle est la densité de oxygène gaz à 5 atm et 27 ° C?
Tout d'abord, notons ce que nous savons:
Le gaz est de l'oxygène gazeux ou O2.
La pression est de 5 atm
La température est de 27 ° C
Commençons par la formule de la loi des gaz parfaits.
PV = nRT
où
P = pression
V = volume
n = nombre de moles de gaz
R = constante de gaz (0,0821 L · atm / mol · K)
T = température absolue
Si nous résolvons l'équation du volume, nous obtenons:
V = (nRT) / P
Nous savons maintenant tout ce dont nous avons besoin pour trouver le volume, sauf le nombre de moles de gaz. Pour trouver cela, rappelez-vous la relation entre le nombre de taupes et la masse.
n = m / MM
où
n = nombre de moles de gaz
m = masse de gaz
MM = masse moléculaire du gaz
Ceci est utile car nous avions besoin de trouver la masse et nous connaissons la masse moléculaire de l'oxygène gazeux. Si nous substituons n dans la première équation, nous obtenons:
V = (mRT) / (MMP)
Divisez les deux côtés par m:
V / m = (RT) / (MMP)
Mais la densité est m / V, alors retournez l'équation pour obtenir:
m / V = (MMP) / (RT) = densité du gaz.
Maintenant, nous devons insérer les valeurs que nous connaissons.
MM d'oxygène gazeux ou O2 est 16 + 16 = 32 grammes / mole
P = 5 atm
T = 27 ° C, mais nous avons besoin d'une température absolue.
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
Répondre: La densité de l'oxygène gazeux est de 6,5 g / L.