science >> Wetenschap >  >> Fysica

Hoe moleculair gewicht om te zetten in dichtheid

De dichtheid geeft de massa van de verbinding per eenheid van volume aan en wordt berekend als de verhouding van de massa (m) tot het volume (V): m /V. De eenvoudige omzetting van het molecuulgewicht (aangeduid met M) is alleen mogelijk voor gasvormige stoffen en op basis van de ideale gaswet PV = (m /M) RT; P staat voor druk, T voor temperatuur en R is de molaire gasconstante. Bereken bijvoorbeeld de dichtheid van het kooldioxide (CO2) -gas met een molecuulgewicht van 44 g /mol bij een temperatuur van 300 K (Kelvin) en de druk van 2 atmosfeer (atm).

Vermenigvuldig beide zijden van de ideale gasvergelijking PV = (m /M) x RT met de waarde M /RTV om de volgende uitdrukking voor de dichtheid te verkrijgen: Dichtheid = m /V = ​​PM /RT.

Rond het molaire gas constante R tot het vierde cijfer om 8,3145 J /mol x K te verkrijgen; deze precisie is voldoende voor de meeste berekeningen. Merk op dat de constante wordt gegeven in het International System of Units (SI); J betekent Joule, een eenheid van energie.

Vermenigvuldig de druk P in atm met de factor 101,325 om de druk om te zetten naar de SI-eenheid Pascal (Pa). In ons voorbeeld is Druk = 101.325 x 2 atm = 202.650 Pa.

Vermenigvuldig de druk en het molecuulgewicht en deel dan door temperatuur T en gasconstante om de dichtheid (g /kubieke meter) te berekenen. In ons voorbeeld is de CO2-dichtheid 202.650 Pa x 44 g /mol /(8.3145 x 300 K) = 3.574.71 g /kubieke meter.

Splits de dichtheid in g /kubieke meter met 1.000 om deze te berekenen in g /l. In dit voorbeeld is de dichtheid = 3.574.71 /1.000 of 3.57 g /L. Merk op dat resultaten in stappen 4 en 5 zijn afgerond op de tweede decimale punt