Урок 7. Тема: «Относительная плотность газов. Вычисление

Урок 7. Тема: «Относительная плотность газов. Вычисление
относительной плотности газов».
Из курса физики вы знаете, что для сравнения массы и объема разных тел, используют
физическую величину - плотность, которая численно равняется отношению массы тела к
его объему (отражается греческой буквой р - читается «ро»). Единица плотности килограмм на кубический метр (кг/м3) или грамм на кубический сантиметр (г/см3):
D = m/v.
Например, для кислорода О2, молярная масса которого 32 г/моль, а молярный объем (для
любого газа при нормальных условиях) равняется 22,4 л/моль, плотность составляет:
D= M/vm;
D(O2)= (32 г/моль)/(22,4 л/моль) = 1,43 г/л.
Часто бывает важно знать более легкий или более тяжелый один газ от другого или от
воздуха (смесь газов). Это необходимо, чтобы определить применение газа в
практической деятельности человека или понять, в каких слоях атмосферы он
концентрируется, а может, решить, как разместить цилиндр для сбора данного газа - вверх
дном или отверстием кверху. С этой целью пользуются понятиям «относительная
плотность газа».
Относительная плотность газа - величина, которая показывает, в сколько раз
относительная молекулярная масса одного газа больше или более малая от относительной
молекулярной массы другого газа, взятого для сравнения.
D = Mr1/Mr2.
Поскольку в одинаковых объемах разных газов при одинаковых условиях содержится
одинаковое количество молекул, то относительная плотность газа показывает, в сколько
раз молекула одного газа тяжелее или более легкая от молекулы другого газа.
Например, относительная молекулярная масса кислорода 32, а водороду - 2. Это значит,
что кислород в 16 раз тяжелее от водорода, то есть его относительная плотность за
водородом равняется 16.
Чаще всего плотность разных газов определяют именно относительно водорода как
самого легкого из всех газов или относительно воздуха. В последнем случае нужно делить
на 29 - среднюю молекулярную массу воздуха:
D( Н2)= Mr/2; Dвозд. = Mr/29.
Относительную плотность газа можно определить и как отношение массы определенного
газа к массе такого же объема другого газа, взятых при одинаковых условиях:
D = m1/m2.
Например, масса 1 л СО2 равняется 1,98 граммов, а масса 1 л Н2 при таких же условиях 0,09 граммов. Отсюда относительная плотность карбон(ІV) оксида по водороду составляет
1,98 : 0,09 = 22, то есть углекислый газ в 22 раза тяжелее водорода или водород в 22 раза
легче углекислого газа
Зная плотность одного газа относительно другого, можно определить молекулярную,
следовательно, и молярную массу газа по формулам:
M = 2DH2; M = 29Dвозд
Молярная масса газа равняется его плотности относительно другого газа, умноженной на
молярную массу последнего.
Зная плотность газа, можно вычислить его молярный объем по отношению молярной
массы газа к его плотности:
Vm = M/ρ (л/моль).
ВЫВОДЫ
Относительная плотность газа показывает, в сколько раз один газ тяжелее или более
легкий от другого.
Относительную плотность газа можно вычислить по любому другому газу. Чаще всего
сравнивают газы с водородом или воздухом. Зная плотность, можно определить молярную
массу неизвестного газа.
Домашнее задание
1. Плотность сульфур(IV) оксида по водороду равна 32, следовательно, его относительная
молекулярная масса составляет (а) 8; (б) 16; (в) 32; (г) 64.
2. Плотность карбон(IV) оксида по водороду равна (а) 10; (б) 22; (в) 20; (г) 25.
3. Молярная масса газообразного вещества, плотность которого 1,96 г/л, равна (а) 11
г/моль; (б) 22 г/моль; (в) 44 г/моль; (г) 88 г/моль;
4. Если плотность паров некоторого вещества по водороду равна 4, то ее плотность по
гелию составляет(а) 8; (б) 2; (в) 4; (г) 1.