Hvordan måle ammoniakkens tetthet

 

1. Skriv formelen for bruk av den ideelle gassloven for å bestemme tettheten til en gass (tetthet = molar masse x trykk / gass konstant x temperatur).

2 .

Mål ammoniakkens trykk og temperatur ved hjelp av barometer og termometer. Mange barometre gir trykket i millimeter kvikksølv, mens temperaturen ofte vises i grader Celsius. Ta opp trykket og temperaturen.

3.

Beregn molarmassen av ammoniakk ved hjelp av periodisk tabell av elementene. Ammoniak (NH3) er laget av ett nitrogenatom og tre hydrogenatomer. Atomvekten for nitrogen er 14,01; Atomvekten til hydrogen er 1.008. Dette gir en molar masse på 17,03 gram pr. Mol for ammoniakk (14.01 + 1,008 + 1,008 + 1,008 = 17,034 g / mol).

4. Multipliker molarmassen og trykket. Hvis for eksempel trykket er 752 mm Hg, multipliserer du molarmassen og trykket gir et produkt på 12,806 mm Hg xg / mol.

Bruk gassen konstant i samsvar med enhetene som brukes i trykket. For trykk gitt i mm Hg, er gaskonstanten 62,3638 (mm Hg x L) / (K x mol). For trykk i atmosfæren (atm) er gaskonstanten 0,0820575 (atm x L) / (K x mol). I kilopascals (kPa) er gaskonstanten 8,31447 (kPa x L) / (K x mol). Siden mm Hg ble brukt i det foregående eksempel, vil 62.3638 mm Hg x L / K x mol bli brukt til gaskonstanten.

6.

Multipliser gaskonstanten og temperaturen i Kelvin. For å konvertere Celsius til Kelvin, legg 273,15 til temperaturen i Celsius. Forutsatt at temperaturen i eksempelet er 55 grader Celsius, vil temperaturen konverteres til 328 K. Multiplikasjon av temperatur og gass konstant vil produsere 20 455 mm Hg x L / mol (62.3638 mm Hg L / K mol x 328 K = 20 455 Hg L / mol). Merk at Kelvin-enhetene kansellerer ut under denne operasjonen.

7.

Del produktet i trinn 4 av produktet i trinn 6. Kvoten er tettheten av ammoniakk. Etter å ha fullført eksemplet, finner vi tettheten av ammoniakk til 0,626 gram per liter (12 806/20 455 = 0,626 g / L). Kelvin, mm Hg og mol-enheter avbrutt, og etterlater g / L som våre enheter.

Tips og advarsler

  • Den ideelle gassloven beskriver oppførsel av ideelle gasser. Ammoniak og andre gasser tilnærmer den ideelle gassloven under en rekke forhold. Under visse forhold avvike gasser (for eksempel i nærheten av frysepunktet) vesentlig fra denne loven.
  • Det er dessuten vanlig å finne små avvik mellom referansetettheten av gassen og beregningene ved hjelp av det ideelle Gassloven ettersom det antas gasspartikler, har ingen volum (som de gjør) og at kollisjoner mellom partiklene er elastiske (som de ikke er 't').
  • Den ideelle gassloven tilnærmer oppførselen til mange gasser, inkludert ammoniakk, under en rekke forhold og er et nyttig verktøy for å måle tettheten til mange gasser. Det står at trykketider volumet av en ideell gass er lik antall mol ganger gassen konstant tider temperaturen (PV = nRT). Den ideelle gassloven kan omskrives for å løse densiteten ('# x3C1;') som gassens molare masse, trykket divideres med gassen, konstant ganger temperaturen (x = xx / xx). Å finne trykket og temperaturen til ammoniakk gjør at tettheten kan beregnes.