Яку відносну густину мають гази H2, CH4 і N2, розрахувавши їх відносно гелію?

Solnechnyy_Briz_5345

7

Для того чтобы рассчитать относительную плотность газов H2, CH4 и N2 относительно гелия, мы должны знать их молярные массы.

Молярная масса газа определяется суммой атомных масс всех элементов, входящих в его состав. Относительная плотность газа равна отношению молярной массы газа к молярной массе гелия.

Почему мы выбираем гелий в качестве сравнительной основы? Потому что гелий — легкий газ, его молярная масса близка к средней атомной массе атома, и его легко использовать для сравнения других газов.

Молярная масса гелия (He) равна приблизительно 4 г/моль. Давайте рассчитаем молярные массы газов H2, CH4 и N2.

Молярная масса H2:
Молекула H2 состоит из двух атомов водорода (H). Атом водорода имеет атомную массу 1 г/моль. Таким образом, молярная масса H2 равна \(2 \times 1 = 2\) г/моль.

Молярная масса CH4:
Молекула CH4 состоит из одного атома углерода (C) и четырех атомов водорода (H). Атом углерода имеет атомную массу около 12 г/моль, а атом водорода — 1 г/моль. Таким образом, молярная масса CH4 равна \(12 + (4 \times 1) = 16\) г/моль.

Молярная масса N2:
Молекула N2 состоит из двух атомов азота (N). Атом азота имеет атомную массу около 14 г/моль. Таким образом, молярная масса N2 равна \(2 \times 14 = 28\) г/моль.

Теперь мы можем рассчитать относительные плотности газов относительно гелия.

Относительная плотность H2 относительно гелия:
\[\frac{{\text{{Молярная масса H2}}}}{{\text{{Молярная масса He}}}} = \frac{{2 \, \text{{г/моль}}}}{{4 \, \text{{г/моль}}}} = 0.5\]

Относительная плотность CH4 относительно гелия:
\[\frac{{\text{{Молярная масса CH4}}}}{{\text{{Молярная масса He}}}} = \frac{{16 \, \text{{г/моль}}}}{{4 \, \text{{г/моль}}}} = 4\]

Относительная плотность N2 относительно гелия:
\[\frac{{\text{{Молярная масса N2}}}}{{\text{{Молярная масса He}}}} = \frac{{28 \, \text{{г/моль}}}}{{4 \, \text{{г/моль}}}} = 7\]

Таким образом, относительные плотности газов H2, CH4 и N2 относительно гелия равны соответственно 0.5, 4 и 7.