Методы определения молекулярных масс газообразных веществ

1. Метод измерения относительной плотности газа по газу

Относительной плотностью газа по газу называется отношение масс равных объемов газов, взятых при одинаковой температуре и давлении. Пусть m_A и m_B – массы равных объемов газов А и В. Тогда плотность газа А по газу В будет определяться следующим соотношением:

Поскольку m_A = n_A×M_A, а m_B = n_B×M_B,

или

Следовательно,

M_r(A) = M_r(B)×D_B

Молекулярная масса может быть определена, исходя из плотности газа по любому газу. На практике плотности газов обычно определяют либо по водороду, либо по воздуху. Соответственно,

и M_r(A) = 29×D_возд

где 29 – средняя молекулярная масса воздуха. Рассмотренный метод может быть применен и для определения молекулярных масс паров жидкостей.

2. Определение молекулярных масс по уравнению состояния идеального газа

Уравнение состояния идеального газа (уравнение Менделеева – Клапейрона) имеет следующий вид:

где m - масса газа (г или кг), М – его молярная масса (г/моль или кг/моль), р – давление (Па или кПа), V – объем (м³ или л), Т – абсолютная темепература (К), R – универсальная газовая постоянная (8,314 Дж/моль×К).

Поскольку при не слишком низких температурах и невысоких давлениях реальные газы удовлетворительно следуют данному уравнению, последнее можно использовать для определения молярных, а следовательно, и молекулярных масс газов. Для этого достаточно измерить при определенной температуре и давлении объем и массу газа, а затем рассчитать М по формуле

Дата добавления: 2014-10-17