Jika massa molekul dari gas diketahui, hukum gas ideal dapat dimanipulasi untuk menemukan kerapatan gas. Ini hanya masalah memasukkan variabel yang benar dan melakukan beberapa perhitungan.
Kunci Pengambilan Kunci: Cara Menghitung Kepadatan Gas
- Kepadatan didefinisikan sebagai massa per satuan volume.
- Jika Anda tahu berapa banyak gas yang Anda miliki dan volumenya, perhitungannya mudah. Biasanya, Anda hanya memiliki informasi tersirat dan perlu menggunakan hukum gas yang ideal untuk menemukan bit yang hilang.
- Hukum gas ideal adalah PV = nRT, jadi jika Anda tahu nilai yang cukup, Anda dapat menghitung volume (V) atau jumlah mol (n). Kadang-kadang Anda kemudian harus mengubah jumlah mol menjadi gram.
- Hukum gas ideal dapat digunakan untuk memperkirakan perilaku gas nyata, tetapi selalu ada sedikit kesalahan dalam hasilnya.
Cara Menghitung Kepadatan Gas
Berapakah kerapatan gas dengan masa molar 100 g / mol pada 0,5 atm dan 27 derajat Celcius?
Sebelum Anda mulai, ingatlah apa yang Anda cari sebagai jawaban dalam hal unit.
Massa jenis didefinisikan sebagai massa per satuan volume, yang dapat dinyatakan dalam gram per liter atau gram per mililiter. Anda mungkin perlu lakukan konversi satuan. Terus mencari ketidakcocokan unit saat Anda memasukkan nilai ke dalam persamaan.Pertama, mulailah dengan hukum gas ideal:
PV = nRT
di mana P = tekanan, V = volume, n = jumlah mol gas, R = konstanta gas = 0,0821 L · atm / mol · K, dan T = suhu absolut (dalam Kelvin).
Periksa unit R dengan hati-hati. Di sinilah banyak orang mendapat masalah. Anda akan mendapatkan jawaban yang salah jika Anda memasukkan suhu dalam Celcius atau tekanan dalam Pascals, dll. Selalu gunakan atmosfer untuk tekanan, liter untuk volume, dan Kelvin untuk suhu.
Untuk menemukan kerapatan gas, Anda perlu mengetahui massa gas dan volumenya. Pertama, temukan volumenya. Inilah persamaan hukum gas ideal yang disusun ulang untuk dipecahkan untuk V:
V = nRT / P
Setelah Anda menemukan volume, Anda harus menemukan massa. Jumlah tahi lalat adalah tempat untuk memulai. Jumlah tahi lalat adalah massa (m) gas dibagi dengan massa molekulnya (MM):
n = m / MM
Ganti nilai massa ini ke dalam persamaan volume menggantikan n:
V = mRT / MM · P
Kepadatan (ρ) adalah massa per volume. Bagi kedua belah pihak dengan m:
V / m = RT / MM · P
Kemudian balikkan persamaan:
m / V = MM · P / RT
ρ = MM · P / RT
Sekarang Anda memiliki undang-undang gas ideal yang ditulis ulang dalam bentuk yang dapat Anda gunakan dengan informasi yang Anda berikan. Untuk menemukan kerapatan gas, cukup colokkan nilai-nilai variabel yang diketahui. Ingatlah untuk menggunakan suhu absolut untuk T:
27 derajat Celcius + 273 = 300 Kelvin
ρ = (100 g / mol) (0,5 atm) / (0,0821 L · atm / mol · K) (300 K) ρ = 2,03 g / L
Kepadatan gas adalah 2,03 g / L pada 0,5 atm dan 27 derajat Celcius.
Cara Memutuskan Jika Anda Memiliki Gas Nyata
Hukum gas ideal ditulis untuk gas ideal atau sempurna. Anda dapat menggunakan nilai untuk gas nyata selama mereka bertindak seperti gas ideal. Untuk menggunakan formula untuk gas nyata, itu harus pada tekanan rendah dan suhu rendah. Meningkatnya tekanan atau suhu meningkatkan energi kinetik gas dan memaksa molekul untuk berinteraksi. Sementara hukum gas ideal masih dapat menawarkan perkiraan dalam kondisi ini, menjadi kurang akurat ketika molekul berdekatan dan tereksitasi.