Jaká je hustota plynného dusíku při 90,5 kPa a 43,0 ° C?

Odpovědět:

0,965 g / l

Vysvětlení:

Známý:

P = 90,5 kPa = 90500 Pa

T = # 43 ^ o # C = 316,15 K

Můžeme bezpečně předpokládat, že při práci s plyny budeme používat zákon o ideálním plynu. V tomto případě kombinujeme ideální vzorec plynu s molárním vzorcem a vzorcem hustoty:

# P * V = n * R * T #

# n = m / M #

# d = m / V #

# m = d * V #

# n = (d * V) / M #

# P * V = (d * V) / M * R * T #

# P * V * M = d * V * R * T #

# (P * V * M) / (V * R * T) = d #

# (P * M) / (R * T) = d #

Vypočtěte molární hmotnost # N_2 #:

# M = 14,01 * 2 #

#=28.02#

Pod hodnoty, které máme, dostaneme hustotu:

# (P * M) / (R * T) = d #

# (90500 Pa * 28.02 g · mol ^ "- 1") / (8.314 Pa · m ^ 3K ^ "- 1" mol ^ "- 1" * 316.15 K) = d #

# 964.75g / m ^ 3 = d #

Poznámka: hodnota R, konstanta plynu, se mění v závislosti na jednotkách, které používáte pro jiná měření. To je důvod, proč byla odpověď # g / m ^ 3 # a musí být převeden na # g / L #. VELMI DŮLEŽITÉ zvolit správnou hodnotu R nebo upravit další jednotky tak, aby odpovídaly hodnotě R, kterou jste vybrali.

(Viz http://chem.libretexts.org/Core/Fyzické a teoretické chemie/Fyzikální_Properties_of_Matter/States_of_Matter/Gases/Gas_Laws/The_Ideal_Gas_Law#The_Gas_Constant_(R))

# (964,75 g / m ^ 3) / (1000 L / m ^ 3) = d #

# 0.965 g / L = d #