Kepadatan adalah massa per satuan volume. Menemukan kerapatan a gas sama dengan menemukan massa jenis dari a padat atau cair. Anda harus mengetahui massa dan volume gas. Bagian yang sulit dengan gas adalah Anda sering diberi tekanan dan suhu tanpa menyebutkan volume. Anda harus mencari tahu dari informasi lainnya.
Ini contoh masalah akan menunjukkan cara menghitung densitas gas ketika diberi jenis gas, tekanan, dan suhu.
Pertanyaan: Berapakah kepadatan oksigen gas pada 5 atm dan 27 ° C?
Pertama, mari kita tuliskan apa yang kita ketahui:
Gas adalah gas oksigen atau O2.
Tekanan 5 atm
Suhu 27 ° C
Mari kita mulai dengan rumus Hukum Gas Ideal.
PV = nRT
dimana
P = tekanan
V = volume
n = jumlah mol gas
R = konstanta gas (0,0821 L · atm / mol · K)
T = suhu absolut
Jika kita memecahkan persamaan untuk volume, kita mendapatkan:
V = (nRT) / P
Kami tahu semua yang kami butuhkan untuk menemukan volume sekarang kecuali jumlah mol gas. Untuk menemukan ini, ingat hubungan antara jumlah mol dan massa.
n = m / MM
dimana
n = jumlah mol gas
m = massa gas
MM = massa molekul gas
Ini membantu karena kami perlu menemukan massa dan kami mengetahui massa molekul gas oksigen. Jika kita menggantikan n dalam persamaan pertama, kita mendapatkan:
V = (mRT) / (MMP)
Bagi kedua belah pihak dengan m:
V / m = (RT) / (MMP)
Tetapi densitasnya adalah m / V, jadi balikkan persamaannya untuk mendapatkan:
m / V = (MMP) / (RT) = massa jenis dari gas.
Sekarang kita perlu memasukkan nilai yang kita tahu.
MM gas oksigen atau O2 adalah 16 + 16 = 32 gram / mol
P = 5 atm
T = 27 ° C, tetapi kita membutuhkan suhu absolut.
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
Menjawab: Kepadatan gas oksigen adalah 6,5 g / L.