Хімія. 8 клас. Буринська

§ 23. Відносна густина газів

Опрацювавши зміст цього параграфа, ви будете:

  • розуміти зміст поняття «відносна густина газів»;
  • уміти обчислювати відносну густину газів.

З курсу фізики ви вже знаєте, що для порівняння маси й об’єму різних тіл використовують фізичну величину - густину, яка чисельно дорівнює відношенню маси тіла до його об’єму, позначається грецькою літерою ρ - читається «ро»:

Одиниця густини - кілограм на кубічний метр (кг/м3) або грам на кубічний сантиметр (г/см3). Наприклад, для кисню О2, молярна маса якого 32 г/моль, а молярний об’єм дорівнює 22,4 л/моль (як і для будь-якого газу за н. у.) густина становить:

Часто важливо знати, легший чи важчий один газ від іншого чи від повітря (суміші газів). Це необхідно, аби визначити застосування газу в практичній діяльності людини або зрозуміти, в яких шарах атмосфери він концентрується, а може, вирішити, як розмістити циліндр для збирання цього газу - догори дном чи догори отвором. З цією метою використовують поняття «відносна густина газу».

Відносна густина газу — фізична величина, що показує, у скільки разів відносна молекулярна маса одного газу більша або менша від відносної молекулярної маси іншого газу, взятого для порівняння.

Позначається буквою D, величина безрозмірна

Оскільки (за законом Авогадро) в однакових об’ємах різних газів за однакових умов міститься однакова кількість молекул, то відносна густина газу показує, у скільки разів молекула одного газу важча або легша від молекули іншого газу.

Відносна густина газу показує, у скільки разів молекула одного газу важча або легша від молекули іншого газу.

Наприклад, відносна молекулярна маса кисню 32, а водню - 2. Це означає, що кисень у 16 разів важчий від водню, тобто його відносна густина за воднем дорівнює 16.

Найчастіше густину різних газів визначають саме відносно водню як найлегшого з усіх газів або відносно повітря. В останньому разі потрібно ділити на 29 - середню молекулярну масу повітря:

Молярна маса газу дорівнює його густині відносно іншого газу, помноженій на молекулярну масу останнього.

Відносну густину газу можна визначити і як відношення маси певного газу до маси такого самого об’єму іншого газу, взятих за однакових умов:

Наприклад, маса 1 л СО2 дорівнює 1,98 г, а маса 1 л Н2 за таких самих умов - 0,09 г. Звідси відносна густина карбон(ІV) оксиду за воднем Н2 становить 1,98 : 0,09 = 22, тобто вуглекислий газ у 22 рази важчий від водню або водень у 22 рази легший за вуглекислий газ СО2.

Об’єм будь-якого газу, взятого кількістю речовини 1 моль, буде приблизно сталим і дорівнюватиме 22,4 л

Знаючи густину одного газу відносно іншого, можна визначати молекулярну, отже, й молярну масу газу за формулами:

М = 2DH2; М = 29 Dпов.

Молярна маса газу дорівнює його густині відносно іншого газу, помноженій на молекулярну масу останнього.

Знаючи густину газу, можна обчислити його молярний об’єм за відношенням молярної маси газу до його густини:

Висновки

Відносна густина газу показує, у скільки разів один газ важчий або легший від іншого.

Відносну густину газу можна обчислити за будь-яким іншим газом. Найчастіше порівнюють гази з воднем або повітрям.

Знаючи густину, можна визначити молярну масу невідомого газу.

Завдання для самоконтролю

1. Відносна густина сульфур(ІV) оксиду за воднем дорівнює 32, отже, його відносна молекулярна маса становить:

  • А 8;
  • Б 16;
  • В 32;
  • Г 64.

2. Відносна густина карбон(ІV) оксиду за воднем дорівнює:

  • А 10;
  • Б 22;
  • В 20;
  • Г 25.

3. Якщо густина пари певної речовини за воднем дорівнює 4, то її густина за гелієм становить:

  • А 8;
  • Б 2;
  • В 4;
  • Г 1.

Додаткові завдання

4. Які з газів, формули яких СО2, СН4, SO2, Не, не можна використати для наповнення дитячих повітряних кульок? Чому?

5. 1 л деякого газу за н. у. має масу 3,17 г. Відносна густина цього газу за гелієм дорівнює:

  • А 17,00;
  • Б 17,75;
  • В 18,00;
  • Г 18,45.