Б. По плотности газа.

Из закона Авогадро следует, что два газа одинаковых объемов при одинаковых условиях содержат одинаковое число молекул; однако они имеют неодинаковые массы: масса одного газа во столько раз больше другого, во сколько раз больше его молярная масса:

, (1.5)

где D - относительная плотность одного газа (1) по другому (2) - величина безразмерная. Отсюда

М₁ = М₂ D. (1.6)

(Если плотность газа дана относительно водорода, то, согласно выражению 1.6, М₁ = М₂ D = 2· ; если дана плотность по кислороду, то
М₁ = 32∙ ; по воздуху - М₁ = М₂ D = 29·D_возд.).

Пример 6. Масса 1 л газа (н.у.) равна 1, 25 г. Вычислить: а) М газа, б) массу одной молекулы газа, в) плотность газа относительно воздуха.

Решение. Молярную массу газа найдем по мольному объему (1 моль газа при н.у. занимает V= 22, 4 л).

а) 1 л газа имеет массу 1, 25 г

22, 4 л - x г, x = 28 г, М_газа = 28 г/моль.

б) 1 моль газа - 6, 02× 10²³ молекул - 28 г

1 молекула - x г, x = = 4, 7× 10^-23 г;

в) из (1.5): D газа по воздуху = = = = 0, 96, т. е. данный газ легче воздуха в 0, 96 раза. (Средняя молярная масса воздуха: М _возд. = 29 г/моль).

Пример 7. Плотность некоторого газа при н.у. равна 1, 25 г/л. Укажите: а) его молярную массу и б) массу 1 л этого газа при нормальном давлении и 100 ^оС (г).

Решение. а) Молярную массу газа находим по плотности:

1 л - 1, 25 г

22, 4 л - х г Получаем: М = 1, 25 г/л·22, 4 л = 28 г.

б) Для нахождения массы газа воспользуемся уравнением Менделеева-Клапейрона (1.4):

, = 0, 915 г.