Πώς υπολογίζετε την πυκνότητα χλωρίου σε σχέση με τον αέρα;
Κατανόηση της έννοιας
* Πυκνότητα: Ένα μέτρο του πόσο μάζα περιέχεται σε έναν δεδομένο τόμο. Συνήθως εκφράζεται σε μονάδες όπως γραμμάρια ανά κυβικό εκατοστό (g/cm³) ή χιλιόγραμμα ανά κυβικό μέτρο (kg/m³).
* Σχετική πυκνότητα: Συγκρίνει την πυκνότητα μιας ουσίας με την πυκνότητα μιας ουσίας αναφοράς (στην περίπτωση αυτή, αέρα). Μας λέει πόσο πυκνότερο ή λιγότερο πυκνό η ουσία συγκρίνεται με τον αέρα.
βήματα
1. Βρείτε τη μοριακή μάζα χλωρίου (CL₂):
* Το χλώριο υπάρχει ως διατομικό μόριο (CL₂).
* Η μοριακή μάζα χλωρίου είναι περίπου 35,45 g/mol.
* Η μοριακή μάζα του CL₂ είναι 2 * 35,45 g/mol =70,9 g/mol.
2. Βρείτε τη μοριακή μάζα του αέρα:
* Ο αέρας είναι ένα μείγμα, αλλά για αυτόν τον υπολογισμό, θα χρησιμοποιήσουμε μια κατά προσέγγιση τιμή 29 g/mol. Αυτό βασίζεται στα κύρια συστατικά του αέρα (άζωτο και οξυγόνο).
3. Υπολογίστε την πυκνότητα χλωρίου στο STP (τυπική θερμοκρασία και πίεση):
* Το STP ορίζεται ως 0 ° C (273,15 K) και 1 πίεση atm.
* Χρησιμοποιήστε τον ιδανικό νόμο περί αερίου:PV =NRT
* P =πίεση (1 atm)
* V =όγκος (θα υποθέσουμε 1 mole του αερίου για απλότητα)
* n =αριθμός moles (1 mole)
* R =Ιδανική σταθερά αερίου (0.0821 L · atm/mol · k)
* T =θερμοκρασία (273,15 K)
* Λύστε για V:V =NRT/P =(1 mol * 0.0821 L · atm/mol · K * 273.15 K)/1 atm ≈ 22,4 L
* Πυκνότητα =μάζα/όγκος =70,9 g/22,4 l ≈ 3,16 g/l
4. Υπολογίστε την πυκνότητα του αέρα στο STP:
* Χρησιμοποιώντας την ίδια διαδικασία όπως παραπάνω, αλλά με τη μοριακή μάζα αέρα (29 g/mol):
* Πυκνότητα =μάζα/όγκος ≈ 29 g/22,4 l ≈ 1,29 g/l
5. Υπολογίστε τη σχετική πυκνότητα χλωρίου στον αέρα:
* Σχετική πυκνότητα =(πυκνότητα χλωρίου) / (πυκνότητα αέρα)
* Σχετική πυκνότητα ≈ 3,16 g/L/1,29 g/L ≈ 2,45
Συμπέρασμα
Η πυκνότητα του χλωρίου σε σχέση με τον αέρα είναι περίπου 2,45. Αυτό σημαίνει ότι το χλώριο είναι περίπου 2,45 φορές πυκνότερο από τον αέρα.
