Плотность и способы ее определения
Плотность – это физическая величина.
Плотность равна отношению массы тела к объему, который оно занимает.
$\mathrm {\rho = \frac {m}{V}}$, $\mathrm {г/см^3}$
Где:
- m – масса вещества, г,
- V – объем данного вещества, $\mathrm {см^3}$.
Данная формула применяется для определения плотности вещества в твердом состоянии.
Для газообразных веществ используют другую формулу: $\mathrm {\rho = \frac {M_{в-ва}}{V_m}, г/л}$, где $\mathrm {V_m}$ - молярный объем газа, при нормальных условиях равный 22,4 л/моль
Относительная плотность газов
Для того, чтобы перейти к определению относительной плотности газов, необходимо упомянуть о законе Авогадро, который заключается в том, что в равных объемах разных газов при одинаковых условиях содержится равное число молекул (число Авогадро $\mathrm {N_A = 6,022 \cdot 10^{23}}$
Из данного закона вытекают два следствия:
- Один моль любого газа занимает равный объем при одинаковых условиях: $\mathrm {V_m = \frac {V}{n}}$.
- Отношение плотностей разных газов относятся между собой как молярные массы этих газов.
$\mathrm {\rho_1 = \frac {m_1}{V} = \frac {n_{1}M_{1}}{n_{1}V_{m}} = \frac {M_1}{V_m}}$
$\mathrm {\rho_2 = \frac {m_2}{V} = \frac {n_{2}M_{2}}{n_{2}V_{m}} = \frac {M_2}{V_m}}$
$\mathrm {\frac {\rho_1}{\rho_2} = \frac {M_1}{M_2} = D}$, где D – относительная плотность газа
Пример решения задачи
Необходимо определить плотность и относительную плотность оксида азота (II) по воздуху. При этом $\mathrm {M_{NO} = 30 г/моль, V_{NO} = 22,4 л/моль}$
1) Определим плотность соединения с помощью формулы $\mathrm {\rho = \frac {M_{NO}}{V_m} = \frac {30 г/моль}{22,4 л/моль} = 1,34 г/л}$.
2) Рассчитаем относительную плотность газа по формуле: $\mathrm {D_{возд.} = \frac {M_{NO}}{M_{возд.}} = \frac {30 г/моль}{29 г/моль} = 1,03 г/л}$.
Ответ: $\mathrm {\rho = 1,34 г/л}$, $\mathrm {D_{возд.} = 1,03 г/л}$
