Как вычислять относительную плотность вещества
Такая характеристика, как относительная плотность вещества, показывает, во сколько раз оно тяжелее или легче другого соединения. Этот параметр можно определять по отношению к любому газообразному веществу. В большинстве случаев проводятся расчеты относительно воздуха или водорода. Однако могут попадаться задания, в которых необходимо вычислить относительную плотность и по другим газам, таким как кислород, аммиак или сероводород. В любом случае принцип решения задания един.
Вам понадобится
- — периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева;
- — калькулятор.
Инструкция
Для того чтобы справиться с задачей, необходимо использовать 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 постоянная), следовательно формула будет иметь вид:
D (воздух) = Mr (газа)/ 29.
По аналогии выглядит формула на определение относительной плотности по водороду, с тем исключением, что вместо 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, следовательно и формула будет иметь вид:
D (воздух) = Mr (газа)/ 2.
Пример № 1. Вычислите относительную плотность аммиака по воздуху. Аммиак имеет формулу NH3.
Сначала найдите относительную молекулярную массу аммиака, которую можно рассчитать по таблице Д.И. Менделеева.
Ar (N) = 14, Ar (H) = 3 х 1 = 3, отсюда
Mr (NH3) = 14 + 3 = 17
Подставьте 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.
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.
Войти на сайт
или
Забыли пароль?
Еще не зарегистрированы?
This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.
Относительная плотность по… задачи
24-Фев-2013 | комментариев 26 | Лолита Окольнова
В ЕГЭ иногда встречаются задачи (часть С последнее задание), где в условии дана относительная плотность вещества по… водороду, кислороду, воздуху, азоту и т.д.
Например:
Относительная плотность вещества – отношение плотности вещества Б к плотности вещества А
Относительная плотность — величина безразмерная
Формула достаточно простая, и из нее вытекает другая формула —
Формула молярной массы вещества
Mr1 = D•Mr2
- Если дана относительная плотность паров по водороду, то Mr (вещества)=Mr(H2)•D=2 гмоль • D;
- если дана относительная плотность по воздуху, то Mr (вещества)=Mr(воздуха)•D=29 гмоль • D (обратите внимание, Mr(воздуха) принята равной 29 гмоль);
и т.д.
В условии задачи может быть полная формулировка — «относительная плотность (паров)…», а может быть просто «плотность вещества по…»
Давайте решим нашу задачу:
Дана плотность паров вещества по воздуху, значит, нам подходит формула молярной массы вещества —
Mr (вещества)=Mr(воздуха)•D=29 гмоль • D
Mr(вещества)=29 гмоль • 1.448 = 42 гмоль
Нам дан углеводород — СхHy, значит, мы можем найти Mr(Cx и Mr(Hy). Обратите внимание, именно молярные массы, т.к.у нас несколько атомов углерода и водорода.
Для этого надо молярную массу вещества умножить на процентное содержание элемента:
Mr(Cx)=Mr(вещества)•ω
Mr(Cx)= 42 гмоль · 0.8571=36 гмоль
x=Mr(Cx)Ar(C)=36 гмоль ÷ 12 гмоль =3.
Точно так же находим все данные для водорода:
Mr(Hy)=Mr(вещества)•ω
Mr(Hy)= 42 гмоль · 0.1429=6 гмоль
x=Mr(Hy)Ar(H)=6 гмоль ÷ 1 гмоль =6.
Искомое вещество — C3H6 — пропен.
Еще раз повторим определение —
Относительная плотность газа – это сравнение молярной или относительной молекулярной массы одного газа с аналогичным показателем другого газа.
Дана относительная плотность по аргону.
Mr (вещества)=Ar(Ar)•D
Mr (CxHy)=40 гмоль ·1.05=42 гмоль
Запишем уравнение горения:
СхHy + O2 = xCO2 + y2H2O
Найдем количество углекислого газа и воды:
n(CO2)=V22,4 лмоль = 33.622.4=1.5
n(H2O)=mMr=2718=1.5
Соотношение х : y2 как 1.5 : 1.5, т.е. y=2x, что соответствует общей формуле алкенов: CnH2n
Выражаем в общем виде молярную массу: Mr=Mr(C) + Mr(H)
12n +2n=42
n=3
Наше вещество — C3H6 — пропен
- pадание ЕГЭ по этой теме — задачи С5
Обсуждение: «Относительная плотность по… задачи»
(Правила комментирования)
Объёмные отношения газов при химических реакциях. Относительная плотность газов
I. Закон объемных отношений
«Объемы газов, вступающих в химические реакции, и объемы газов, образующихся в результате реакции, относятся между собой как небольшие целые числа».
Следствие. Стехиометрические коэффициенты в уравнениях химических реакций для молекул газообразных веществ показывают, в каких объемных отношениях реагируют или получаются газообразные вещества.
V1:V2:V3 = ν1:ν2:ν3.
Примеры:
2CO + O2 → 2CO2
При окислении двух объемов оксида углерода (II) одним объемом кислорода образуется 2 объема углекислого газа, т.е. объем исходной реакционной смеси уменьшается на 1 объем.
V(CO):V(О2):V(CO2) = ν(CO):ν(О2):ν(CO2) = 2 : 1 : 2
При синтезе аммиака из элементов:
N2 + 3H2 → 2NH3
Один объем азота реагирует с тремя объемами водорода; образуется при этом 2 объема аммиака — объем исходной газообразной реакционной массы уменьшится в 2 раза.
V(N2):V(H2):V(NH3) = ν(N2):ν(H2):ν(NH3) = 1 : 3 : 2
II. Решите задачу по образцу
Вычислите объём кислорода, который потребуется для сжигания 5 м3 метана СН4н.у.?
Образец:
Какой объём кислорода (н.у.) потребуется для полного сгорания 10 м3 пропана С3Н8 (н.у.)?
|
Дано: V(С3Н8) = 10 м3 |
Решение: 1. Запишем УХР С3Н8 +5О2 → 3СО2+ 4Н2О 1моль 5моль 2. Согласно закону объёмных отношений для газов: V(С3Н8):V(О2) = ν(С3Н8):ν(О2) = 1 : 5 10 м3 :V(О2) = 1 : 5 V(О2) = (10 · 5) /1= 50 м3 Ответ: для сжигания 10 м3 пропана потребуется 50 м3 кислорода. |
|
Найти: V(О2) = ? |
III. Относительная плотность газов
Закон Авогадро: в равных объёмах различных газов при одинаковых условиях (температуре и давлении) содержится одинаковое число молекул. (1811 г, итальянский учёный Амедео Авогадро)
Cледствия из закона Авогадро:
2 следствие:
Отношение масс одинаковых объёмов различных газов при одинаковых условиях равно отношению их молярных масс (поскольку в равных объёмах газов при одинаковых условиях содержится одинаковое число молекул и, следовательно, одинаковое число молей):
Это отношение называется относительной плотностью D ( или d) одного газа по другому.
D – показывает во сколько раз один газ тяжелее или легче другого и является безразмерной величиной.
Например,
DO2 (газа)= Mr(газа)/Mr(O2)=Mr(газа)/32;
DH2 (газа)= Mr(газа)/Mr(H2)=Mr(газа)/2;
Dвоздуха (газа)= Mr(газа)/Mr(воздуха)=Mr(газа)/29.
Задача
Образец: Найдите относительную плотность газа N2 по воздуху?
|
Дано: N2 М(воздуха) = 29 |
Решение: Dвоздуха (N2)= Mr(N2)/Mr(воздуха)=Mr(N2)/29. Mr(N2) = 2·Ar(N) = 2· 14 = 28 г/моль Dвоздуха (N2)= Mr(N2)/Mr(воздуха)=Mr(N2)/29=28/29= 0,97 |
|
Найти: Dвоздух — ? |
Ответ: газ азот легче воздуха в 0,97 раз Dвоздуха (N2)= 0,97 |
Задачи для самостоятельного решения
- Найдите относительную плотность газа О2 по водороду?
- Найдите относительную плотность газа СО2 по воздуху?
Решите задачуи для закрепления:
- Относительная плотность газа этана по водороду равна 15. Найдите молярную массу этана.
- Найдите относительную плотность газов по воздуху следующих газов: О2, Аr.
- Параграф 39
- Стр. 130 упр. 2,3 (письменно); тест
Определите истинную формулу углеводорода, при сжигании 4,4 грамм которого получили 13,2 грамм диоксида углерода (CO2) и 7,2 грамм воды (H2O). Относительная плотность по водороду (H2) 22.
Решение задачи
Предлагаю, искомую формулу углеводорода обозначить CхHуOz?, наличие кислорода под вопросом, так как в условии задачи не указано какой углеводород (кислород содержащий или нет).
Рассчитаем молярные массы интересующих нас веществ: диоксид углерода (CO2), воды (H2O):
M (CO2) = 12 + 2 ⋅ 16 = 44 (г/моль);
M (H2O) = 2 ⋅ 1 + 16 = 18 (г/моль).
Найдем массу углерода (Cх) в составе углеводорода (CхHуOz?). Составим пропорцию:
в 44 г диоксид углерода (CO2) содержится 12 г углерода (C)
в 13,2 г диоксид углерода (CO2) содержится Cх г
Откуда:
Найдем массу водорода (Hу) в составе углеводорода (CхHуOz?). Составим пропорцию:
в 18 г воды (H2O) содержится 2 г водорода (H)
в 7,2 г воды (H2O) содержится Hу г
Откуда:
Рассчитаем массу углеводорода (CхHуOz?):
m (CхHуOz?)= 3,6 + 0,8 = 4,4 (г), что соответствует условию задачи.
Следовательно, искомую формула углеводорода CхHу.
Исходя из отношения масс, найдем атомное отношение элементов. Для этого будем использовать формулу устанавливающую связь между химическим количеством вещества и массой:
Учитывая, что молярные массы углерода (C) и водорода (H) соответственно равны 12 г/моль и 1 г/моль, получаем:
Число атомов углерода (C) и водорода (H) относятся 3 : 8, следовательно простейшая формула углеводорода – C3H8.
Молярная масса (C3H8) равна:
M (C3H8) = 3 ⋅ 12 + 8 = 44 (г/моль).
Найдем относительную молярную массу углеводорода (C3H8), зная, что относительная плотность по водороду (H2) равна 22, по формуле:
Учитывая, что молярная масса водорода (H2) равна 2 г/моль, получаем:
M (CxHy) = 22 ∙ 2 = 44 (г/моль).
Найдем сколько раз молярная масса углеводорода (CxHy) ”вмещает” молярную массу (C3H8):
M (CxHy)/ M (CH) = 44/44 = 1.
Следовательно, молекулярная формула углеводорода C3H8 (пропан).
Ответ:
молекулярная формула углеводорода C3H8.
Найдите относительную плотность кислорода: а) по водороду; б) по воздуху.
reshalka.com
ГДЗ Химия 8 класс класс Габриелян. §19. Примените свои знания. Номер №6
Решение а
Дано:
O
2
Найти:
D
H
2
(
O
2
) − ?
Решение:
Запишем формулу нахождения относительной плотности:
D
H
2
(
O
2
) = M(
O
2
) : M(
H
2
).
D
H
2
(
O
2
) = 2 * 16 : М(
H
2
) = 32 : 2 = 16
Ответ:
D
H
2
(
O
2
) = 16.
Решение б
Дано:
O
2
Найти:
D
в
о
з
д
(
O
2
) − ?
Решение:
Запишем формулу нахождения относительной плотности:
D
в
о
з
д
.
(
O
2
) = M(
O
2
) : M(возд.)
D
в
о
з
д
.
(
O
2
) = 2 * 16 : M (возд.) = 32 : 29 = 1,1
Ответ:
D
в
о
з
д
.
(
O
2
) = 1,1.