Совет 1: Как вычислять относительную плотность вещества

Такая колляция, как относительная плотность вещества, показывает, во сколько раз оно тяжелее либо легче иного соединения. Данный параметр дозволено определять по отношению к любому газообразному веществу. В большинстве случаев проводятся расчеты касательно воздуха либо водорода. Впрочем могут попадаться задания, в которых нужно вычислить относительную плотность и по иным газам, таким как кислород, аммиак либо сероводород. В любом случае правило решения задания целен.



Вам понадобится

• – периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева;
• – калькулятор.

Инструкция

1. Для того дабы совладать с задачей, нужно применять формулы на определение относительной плотности:D (воздух) = Mr (газа)/ Mr (воздуха), где:D (воздух) – относительная плотность; Mr (газа) – относительная молекулярная масса газообразного вещества; Mr (воздуха) – относительная молекулярная масса воздуха.Все три параметра единиц измерения не имеют. Mr (воздуха) = 29 (величина непрерывная), следственно формула будет иметь вид:D (воздух) = Mr (газа)/ 29.

2. По аналогии выглядит формула на определение относительной плотности по водороду, с тем исключением, что взамен воздуха стоит водород. А значит, и в расчет берется относительная молекулярная масса водорода.D (водород) = Mr (газа)/ Mr (водорода);D (водород) – относительная плотность; Mr (газа) – относительная молекулярная масса газообразного вещества; Mr (водорода) – относительная молекулярная масса водорода.Mr (водорода) = 2, следственно и формула будет иметь вид:D (воздух) = Mr (газа)/ 2.

3. Пример № 1. Вычислите относительную плотность аммиака по воздуху. Аммиак имеет формулу NH3. Вначале обнаружьте относительную молекулярную массу аммиака, которую дозволено рассчитать по таблице Д.И. Менделеева. Ar (N) = 14, Ar (H) = 3 х 1 = 3, отсель Mr (NH3) = 14 + 3 = 17Подставьте полученные данные в формулу на определение относительной плотности по воздуху:D (воздух) = Mr (аммиака)/ Mr (воздуха);D (воздух) = Mr (аммиака)/ 29;D (воздух) = 17/ 29 = 0, 59.

4. Пример № 2. Вычислите относительную плотность аммиака по водороду.Подставьте данные в формулу на определение относительной плотности по водороду:D (водород) = Mr (аммиака)/ Mr (водорода);D (водород) = Mr (аммиака)/ 2;D (водород) = 17/ 2 = 8, 5.

Совет 2: Как определить плотность водорода

Водород (от латинского «Hydrogenium» – «порождающий воду») – 1-й элемент таблицы Менделеева. Обширно распространен, существует в виде 3 изотопов – протия, дейтерия и трития. Водород представляет собою легкий бесцветный газ (в 14,5 раз легче воздуха). В смеси с воздухом и кислородом крайне взрывоопасен. Применяется в химической, пищевой промышленности, а также в качестве ракетного топлива. Ведутся изыскания по вероятности применения водорода в качестве топлива для автомобильных моторов. Плотность водорода (как и всякого иного газа) дозволено определить различными методами.

Инструкция

1. Во-первых, исходя из универсального определения плотности – число вещества в единице объема. В том случае, если чистый водород находится в герметичном сосуде, плотность газа определяется элементарно, по формуле (М1 – М2)/V, где М1 – всеобщая масса сосуда с газом, М2 – масса пустого сосуда, а V – внутренний объем сосуда.

2. Если же требуется определить плотность водорода , имея такие начальные данные, как его температура и давление, здесь на подмога приходит универсальное уравнение состояния совершенного газа, либо уравнение Менделеева – Клапейрона: PV = (mRT)/M.P – давление газаV – его объемR – универсальная газовая постояннаяТ – температура газа в градусах КельвинаM – молярная масса газаm – фактическая масса газа.

3. Безупречным газом считается такая математическая модель газа, в которой потенциальной энергией взаимодействия молекул по сопоставлению с их кинетической энергией дозволено пренебречь. В модели безукоризненного газа между молекулами не действуют силы притяжения либо отталкивания, а столкновения частиц с другими частицами либо стенками сосуда, безусловно упруги.

4. Разумеется, ни водород, ни иной газ не является безукоризненным, но эта модель дозволяет проводить вычисления с довольно высокой точностью при условиях, близких к атмосферному давлению и комнатной температуре. Скажем, дана задача: обнаружить плотность водорода при давлении 6 атмосфер и температуре 20 градусов по Цельсию.

5. Вначале переведите все начальные величины в систему СИ (6 атмосфер = 607950 Па, 20 градусов Ц=293 градуса К). После этого напишите уравнение Менделеева-Клапейрона PV = (mRT)/M. Преобразуйте его в виде: P = (mRT)/MV. От того что m/V есть плотность (отношение массы вещества к его объему), то получаете: плотность водорода = PM/RT, причем все нужные данные для решения у нас есть. Вы знаеете величину давления (607950), температуру (293), универсальную газовую непрерывную (8,31), молярную массу водорода (0,002).

6. Подставив эти данные в формулу, вы получите: плотность водорода при заданных условиях давления и температуры равна 0,499 кг/кубический метр, либо приблизительно 0,5.

Совет 3: Как вычислить плотность

Плотность – это одна из колляций вещества, такая же, как масса, объем, температура, площадь. Она равна отношению массы к объему. Основная задача – обучиться вычислять эту величину и знать, от чего она зависит.

Инструкция

1. Плотность вещества – это численное отношение массы к объему вещества. Если вы хотите определить плотность вещества, а вам вестимы его масса и объем, нахождение плотности не составит вам труда. Самый легкой метод обнаружить плотность в данном случае – это p = m/V. Она измеряется в кг/м^3 в системе СИ. Впрочем вдалеке не неизменно даны эти два значения, следственно следует знать несколько методов, с поддержкой которых дозволено вычислить плотность.

2. Плотность имеет различные значения в зависимости от вида вещества. Помимо того, плотность веществ меняется и от степени солености и температуры. При уменьшении температуры плотность нарастает, а при понижении степени солености понижается и плотность. Скажем, плотность Красного моря по-бывшему считается высокой, а в Балтийском море она теснее поменьше. Все вы примечали, что если в воду подлить масла, оно всплывает наверх. Все это происходит из-за того, что масло имеет больше низкую плотность, нежели вода. Металлы и каменные вещества, напротив тонут, потому что их плотность выше. На основании плотности тел появилась теория об их плавании.

3. Вследствие теории плавания тел возникла формула, по которой дозволено обнаружить плотность тела, зная плотность воды, объем каждого тела и объем его погруженной части. Эта формула имеет вид:Vпогруж. части / V тела = p тела / p жидк.Отсель следует, что плотность тела дозволено обнаружить дальнейшим образом:р тела = V погруж. части * р жидк / V тела.Это условие выполняется исходя из табличных данных и заданных объемов V погруж. части и V тела.

Видео по теме

Совет 4: Как вычислить относительную молекулярную массу вещества

Относительная молекулярная масса – это безразмерная величина, показывающая во сколько раз масса молекулы огромнее 1/12 массы атома углерода. Соответственно, масса атома углерода равна 12 единиц. Определить относительную молекулярную массу химического соединения дозволено, сложив массы атомов, из которых состоит молекула вещества.



Вам понадобится

• – ручка;
• – бумага для записей;
• – калькулятор;
• – таблица Менделеева.

Инструкция

1. Запишите химическую формулу соединения, относительную молекулярную массу которого требуется вычислить. Скажем, ортофосфорная кислота H3PO4. Из формулы вы можете увидеть, что молекула кислоты состоит из 3 атомов водорода, одного атома фосфора и четырех атомов кислорода.

2. Обнаружьте в таблице Менделеева ячейки элементов, из которых состоит данная молекула. Значения относительных ядерных масс (Ar) для всего вещества указаны в левом нижнем углу ячейки. Перепишите их, округлив до целого числа: Ar(H) – 1; Ar( P) – 31; Ar(O) – 16.

3. Определите относительную молекулярную массу соединения (Mr). Для этого умножьте ядерную массу всякого элемента на число атомов в молекуле. После этого сложите получившиеся значения. Для ортофосфорной кислоты: Mr(н3ро4) = 3*1 + 1*31 + 4*16 = 98.

4. Относительная молекулярная масса численно совпадает с молярной массой вещества. В некоторых задачах применяется эта связь. Пример: газ при температуре 200 К и давлении 0,2 MПа имеет плотность 5,3 кг/мз. Определить его относительную молекулярную массу.

5. Используйте уравнение Менделеева-Клайперона для безукоризненного газа: PV = mRT/M, где V – объем газа, м3; m – масса данного объела газа, кг; M – молярная масса газа, кг/моль; R – универсальная газовая непрерывная. R=8.314472 м2кг с-2 К-1 Моль-1; T – температура газа, К; P – безусловное давление, Па. Выразите из этой зависимости молярную массу: М = mRT/(PV).

6. Как знаменито, формула плотности: p = m/V, кг/м3. Подставьте ее в выражение: М = рRT/P. Определите молярную массу газа: М = 5,3*8,31*200/(2*10^5) = 0,044 кг/моль. Относительная молекулярная масса газа: Mr = 44. Вы можете предположить, что это углекислый газ: Mr(CO2) = 12 + 16*2 = 44.

Совет 5: Как обнаружить относительную плотность

В химических лабораториях и при проведения химических навыков в домашних условиях зачастую бывает нужно определить относительную плотность того либо другого вещества. Относительная плотность представляет собой отношение плотности определенного вещества к плотности иного при определенных условиях либо к плотности эталонного вещества, за которое принимается дистиллированная вода. Относительная плотность выражается отвлеченным числом.



Вам понадобится

• – таблицы и справочники;
• – ареометр, пикнометр либо особые весы.

Инструкция

1. Относительную плотность веществ по отношению к плотности дистиллированной воды определяйте по формуле: d=p/p0, где d – желанная относительная плотность, p – плотность исследуемого вещества, p0 – плотность эталонного вещества. Конечный параметр табличный и определен достаточно верно: при 20оС дистиллированная вода имеет плотность 998,203 кг/куб.м, а максимальной плотности она достигает при 4оС – 999,973 кг/куб.м. Перед вычислениями не забывайте, что р и р0 обязаны быть выражены в идентичных единицах измерения.

2. Помимо того, относительную плотность вещества дозволено узнать в физических и химических справочниках. Числовое значение относительной плотности неизменно равно относительному удельному весу того же вещества в одних и тех же условиях. Итог: пользуйтесь таблицами относительных удельных весов так же, как если бы это были таблицы относительной плотности.

3. Определяя относительную плотность, неизменно рассматривайте температуру исследуемого и эталонного вещества. Дело в том, что плотность веществ уменьшается при нагревании и возрастает при охлаждении. Если температура исследуемого вещества отличается от температуры стандарта, внесите поправку. Ее вычислите как среднее метаморфоза относительной плотности на 1оС. Необходимые данные ищите по номограммам температурных поправок.

4. Для стремительного вычисления относительной плотности жидкостей на практике используйте ареометр. Для измерения относительной плотности газов и сухих веществ используйте пикнометры и особые весы. Типичный ареометр представляет собой стеклянную трубку, расширяющуюся в нижней части. На нижнем конце трубки имеется резервуар с дробью либо особым веществом. На верхней части трубки нанесены деления, показывающие числовое значение относительной плотности исследуемого вещества. Многие ареометры добавочно оснащают термометрами для измерений температуры исследуемого вещества.

5. Погрузите ареометр в исследуемую жидкость либо раствор. Чем ниже будет относительная плотность исследуемой жидкости, тем глубже в нее погрузится ареометр под действием его собственного веса. Следственно при проведении измерений прибор не следует придерживать рукой. Дождавшись, когда поверхность вещества утихомирится и ареометр застынет, по делениям шкалы узнайте относительную плотность исследуемой жидкости.

Видео по теме

Совет 6: Что такое относительная плотность

Расстояния между частицами газообразного вещества гораздо огромнее, чем в жидкостях либо твердых телах. Эти расстояния также мощно превышают и размеры самих молекул. Следственно объем газа определяется не размером его молекул, а пространством между ними.

Закон Авогадро

Отдаленность молекул газообразного вещества друг от друга зависит от внешних условий: давления и температуры. При идентичных внешних условиях интервалы между молекулами разных газов идентичны. Закон Авогадро, открытый в 1811 году, гласит: в равных объемах различных газов при идентичных внешних условиях (температуре и давлении) содержится идентичное число молекул. Т.е. если V1=V2, T1=T2 и P1=P2, то N1=N2, где V – объем, T – температура, P – давление, N – число молекул газа (индекс «1» у одного газа, «2» – у иного).

Первое следствие из закона Авогадро, молярный объем

В первом следствии из закона Авогадро утверждается, что идентичное число молекул всяких газов при одних и тех же условиях занимает идентичный объем: V1=V2 при N1=N2, T1=T2 и P1=P2. Объем одного моля каждого газа (молярный объем) – непрерывная величина. Напомним, что в 1 моле содержится Авогадрово число частиц – 6,02х10^23 молекул.Таким образом, молярный объем газа зависит только от давления и температуры. Традиционно рассматривают газы при типичном давлении и типичной температуре: 273 К (0 градусов Цельсия) и 1 атм (760 мм рт. ст., 101325 Па). При таких типичных условиях, обозначаемых «н.у.», молярный объем всякого газа равен 22,4 л/моль. Зная эту величину, дозволено рассчитать объем всякий заданной массы и всякого заданного числа газа.

Второе следствие из закона Авогадро, относительные плотности газов

Для расчета относительных плотностей газов используется второе следствие из закона Авогадро. По определению, плотность вещества – это отношение его массы к его объему: ?=m/V. Для 1 моля вещества масса равна молярной массе M, а объем – молярному объему V(M). Отсель плотность газа составляет ?=M(газа)/V(M).Пускай имеются два газа – X и Y. Их плотности и молярные массы – ?(X), ?(Y), M(X), M(Y), связанные между собой соотношениями: ?(X)=M(X)/V(M), ?(Y)=M(Y)/V(M). Относительной плотностью газа X по газу Y, обозначаемой как Dy(X) именуется отношение плотностей этих газов ?(X)/?(Y): Dy(X)=?(X)/?(Y)=M(X)xV(M)/V(M)xM(Y)=M(X)/M(Y). Молярные объемы сокращаются, и из этого дозволено сделать итог, что относительная плотность газа X по газу Y равна отношению их молярных либо относительных молекулярных масс (численно они равны).Плотности газов часто определяют по отношению к водороду, самому легкому из всех газов, молярная масса которого – 2 г/моль. Т.е. если в задаче сказано, что неведомый газ X имеет плотность по водороду, скажем, 15 (относительная плотность – безразмерная величина!), то обнаружить его молярную массу не составит труда: M(X)=15xM(H2)=15×2=30 г/моль. Зачастую указывают также относительную плотность газа по воздуху. Тут нужно знать, что средняя относительная молекулярная масса воздуха равна 29, и умножать теснее нужно не на 2, а на 29.