Что такое относительная плотность
Размеры и объем газа
Расстояния между частицами газообразного вещества намного больше, чем в жидкостях или твердых телах. Эти расстояния также сильно превышают и размеры самих молекул. Поэтому объем газа определяется не размером его молекул, а пространством между ними.
Закон Авогадро
Отдаленность молекул газообразного вещества друг от друга зависит от внешних условий: давления и температуры. При одинаковых внешних условиях промежутки между молекулами различных газов одинаковы. Закон Авогадро, открытый в 1811 году, гласит: в равных объемах разных газов при одинаковых внешних условиях (температуре и давлении) содержится одинаковое число молекул.
Молярный объем
В первом следствии из закона Авогадро утверждается, что одинаковое число молекул любых газов при одних и тех же условиях занимает одинаковый объем. Объем одного моля всякого газа (молярный объем) – постоянная величина. Напомним, что в 1 моле содержится Авогадрово число частиц – 6,02х10^23 молекул. Таким образом, молярный объем газа зависит только от давления и температуры. Обычно рассматривают газы при нормальном давлении и нормальной температуре: 273 К (0 градусов Цельсия) и 1 атм (760 мм рт. ст., 101325 Па). При таких нормальных условиях, обозначаемых «н.у.», молярный объем любого газа равен 22,4 л/моль. Зная эту величину, можно рассчитать объем любой заданной массы и любого заданного количества газа.
Относительные плотности газов
Для расчета относительных плотностей газов применяется второе следствие из закона Авогадро. Плотность газа составляет отношение его массы к его объему. Относительная плотность газа X по газу Y равна отношению их молярных или относительных молекулярных масс.
Расчет молярной массы
Плотности газов нередко определяют по отношению к водороду, самому легкому из всех газов. Если известна относительная плотность газа X по водороду или по воздуху, то можно легко рассчитать его молярную массу. Нужно умножить относительную плотность на молярную массу водорода (2 г/моль) или на молярную массу воздуха (29 г/моль).
Таким образом, закон Авогадро и его следствия позволяют понять особенности размеров и объема газов, а также рассчитывать и сравнивать их плотности и молярные массы.
