Como determinar a densidade do dióxido de carbono em um laboratório

Há dois fatores importantes na determinação da densidade do gás : temperatura e pressão . Expande de gás ou de contratos em relação a estes dois fatores . A temperaturas mais altas e pressões mais baixas , o volume de gás se expande . A temperaturas mais baixas e pressões mais elevadas , o volume de um gás diminui .

Sob condições ideais , a temperatura é de 0 graus Celsius ( 273,15 Kelvin ) e a pressão atmosférica é de 1 atmosfera , é possível usar o molar padrão constante de gás de volume ( 22,4 L /mol ) . Neste caso , apenas uma equação é necessária para determinar a densidade de um gás . No entanto , é provável que as condições de um laboratório não será ideal . Várias equações serão necessários para determinar a densidade do dióxido de carbono sob conditions.Things não ideais que você precisa

Notebook

caneta ou lápis

Barómetro

Termômetro

Calculadora

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Usando o volume molar padrão ( condições ideais )

1 Sempre que realizar cálculos científicos , utilize o Sistema Internacional de Unidades (SI) para manter todas as unidades consistente e evitar erros de cálculo .

Comece com esta equação : densidade = peso molecular g /mol ÷ 22,4 L /mol . O peso molecular do dióxido de carbono é 44,01 g /mol , calculado a partir dos pesos moleculares dos seus elementos individuais

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Ligue o peso molecular de dióxido de carbono para a equação : . Densidade ( g /L ) = 44,01 g /mol ÷ 22,4 L /mol .

3 Se estiver a aderir às regras de algarismos significativos , a resposta será arredondado para 2,0 .

Resolva a equação . A solução deve ser densidade = 1,9647 g /L.

calcular a densidade do dióxido de carbono ( condições fora do padrão )

4 Para converter graus Celsius em graus Kelvin , adicione 273,15 graus.

Use um termômetro preciso para medir a temperatura da sala. Anote esta temperatura em um notebook.

5 Não se esqueça de converter a pressão para atmosferas (atm ) , se necessário.

Use um barómetro para medir a pressão da sala. Gravar esta pressão em um caderno

6 Use os operadores matemáticos certas quando reorganizando e substituindo as equações

Três equações são usadas para determinar a densidade : . . Equação lei do gás ideal (PV = nRT ) , a equação de densidade ( d = m ÷ V ) , e a equação utilizada para determinar o número de moles de uma substância ( n = m ÷ MW ) .

P é a pressão em atmosferas ( atm ) , m é massa , d é a densidade , n é o número de moles ( uma unidade utilizada para descrever a quantidade de uma substância ) , MW é o peso molecular , V é o volume em litros (L ) , T é a temperatura (em graus Kelvin ) , e R é o gás constante ( 0,0821 L x atm /K) .

Organizar e substituir a equação da lei do gás ideal , de modo que torna-se uma equação para a densidade . . Comece substituindo n por m ÷ MW de modo que a equação do gás ideal torna-se PV = MRT ÷ MW

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Desde densidade = m ÷ V, reorganizar a equação para resolver para a densidade da seguinte forma:

PMW ÷ RT = m ÷ V. Portanto, densidade = PMW ÷ RT .

8 Certifique-se de ter organizado a equação corretamente , verificando se as unidades estranhos cancelar. Você deve ficar com apenas massa e volume

Resolva a equação usando a sua pressão medida atmosférica e temperatura , a constante de gás eo peso molecular de dióxido de carbono ( 44,01 g /mol)

Por exemplo . . : pressão medida = 0,999 atm; temperatura medida = 21.0 graus Celsius + 273,15 = 294,15 Kelvin; densidade = PMW ÷ RT; densidade = ( 0,999 atm) ( 44,01 g /mol) ÷ ( 0,0821 L x atm /K) ( 294,15 K); densidade = 0,15 g /L.