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Comment calculer la densité d'un gaz

Comment calculer la densité d'un gaz

La densité est la masse par unité de volume. Trouver la densité d'un gaz équivaut à déterminer la densité d'un solide ou d'un liquide. Vous devez connaître la masse et le volume du gaz. La difficulté avec les gaz est que l’on vous donne souvent des pressions et des températures sans aucune mention du volume. Vous devez le comprendre à partir des autres informations.

Cet exemple de problème montrera comment calculer la densité d'un gaz en fonction du type de gaz, de la pression et de la température.

Question: Quelle est la densité de l'oxygène gazeux à 5 atm et à 27 ° C?

D'abord, écrivons ce que nous savons:

Le gaz est de l'oxygène ou O2.
La pression est 5 atm
La température est de 27 ° C

Commençons par la formule de la loi des gaz parfaits.

PV = nRT


P = pression
V = volume
n = nombre de moles de gaz
R = constante de gaz (0,0821 L · atm / mol · K)
T = température absolue

Si nous résolvons l'équation du volume, nous obtenons:

V = (nRT) / P

Nous savons tout ce dont nous avons besoin pour trouver le volume maintenant, à l’exception du nombre de moles d’essence. Pour trouver cela, rappelez-vous la relation entre le nombre de taupes et la masse.

n = m / MM


n = nombre de moles de gaz
m = masse de gaz
MM = masse moléculaire du gaz

Ceci est utile car nous avions besoin de trouver la masse et nous connaissons la masse moléculaire du gaz oxygène. Si nous substituons n dans la première équation, nous obtenons:

V = (mRT) / (MMP)

Diviser les deux côtés par m:

V / m = (RT) / (MMP)

Mais la densité est m / V, alors retournez l’équation pour obtenir:

m / V = ​​(MMP) / (RT) = densité du gaz.

Nous devons maintenant insérer les valeurs que nous connaissons.

MM d'oxygène ou O2 est 16 + 16 = 32 grammes / mole
P = 5 atm
T = 27 ° C, mais nous avons besoin de température absolue.
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

Répondre: La densité de l'oxygène gazeux est de 6,5 g / L.