Lý thuyết tỉ khối của chất khí

Lý thuyết:

- Công thức: ${{d}_{A/B}}=\frac{{{M}_{A}}}{{{M}_{B}}}$

Trong đó: d_A/B là tỉ khối của khí A đối với khí B

               M_A : khối lượng mol của khí A

               M_B : khối lượng mol của khí B

- Nếu d_A/B > 1 => khí A nặng hơn khí B

- Nếu d_A/B = 1 => khí A nặng bằng khí B

- Nếu d_A/B < 1 => khí A nhẹ hơn khí B

Ví dụ: Khí cacbonic (CO₂) nặng hay nhẹ hơn khí hiđro (H₂)?

Giải:

Khối lượng mol của khí CO₂ là: ${{M}_{C{{O}_{2}}}}=12+16.2=44\,g/mol$

Khối lượng mol của khí H₂ là: ${{M}_{{{H}_{2}}}}=2.1=2\,g/mol$

Ta có : ${{d}_{C{{O}_{2}}/{{H}_{2}}}}=\frac{{{M}_{C{{O}_{2}}}}}{{{M}_{{{H}_{2}}}}}=\frac{44}{2}=22$ > 1 => Khí cacbonic nặng hơn khí hiđro gấp 22 lần.

* Công thức tỉ khối của khí A so với không khí: ${{d}_{A/kk}}=\frac{{{M}_{A}}}{29}$

Trong đó: d_A/kk : tỉ khối của khí A đối với không khí

               M_A : khối lượng mol của khí A

              M_kk : khối lượng mol của không khí

Ví dụ: Khí cacbonic (CO₂) nặng hay nhẹ hơn không khí bao nhiêu lần?

Giải:

Khối lượng mol của khí CO₂ là: ${{M}_{C{{O}_{2}}}}=12+16.2=44\,g/mol$

Ta có : ${{d}_{C{{O}_{2}}/{{H}_{2}}}}=\frac{{{M}_{C{{O}_{2}}}}}{29}=\frac{44}{29}\approx 1,52$ > 1 => khí CO₂ nặng hơn không khí 1,52 lần

III. Tỉ khối của hỗn hợp khí

Ví dụ: Tính tỉ khối hỗn hợp khí X gồm N₂ (0,02 mol) và O₂ (0,01 mol) so với khí oxi.

Khí N₂ có ${{M}_{{{N}_{2}}}}$= 2.14 = 28 g/mol và có số mol là 0,02 mol

Khí O₂ có ${{M}_{{{O}_{2}}}}$= 2.16 = 32 g/mol và có số mol là 0,01 mol

Áp dụng công thức: ${{\bar{M}}_{X}}=\frac{{{a}_{{{N}_{2}}}}.{{M}_{{{N}_{2}}}}+{{a}_{{{O}_{2}}}}.{{M}_{{{O}_{2}}}}}{{{a}_{{{N}_{2}}}}+{{a}_{{{O}_{2}}}}}=\frac{0,02.28+0,01.32}{0,02+0,01}=\frac{88}{3}$

$=>\,\,{{d}_{X/{{O}_{2}}}}=\frac{{{{\bar{M}}}_{X}}}{{{M}_{{{O}_{2}}}}}=\frac{\frac{88}{3}}{32}=\frac{11}{12}\approx 0,917$

Ví dụ: hỗn hợp X gồm CO₂ (75%) và CO (25%) có ${{\bar{M}}_{X}}=75\%.{{M}_{C{{O}_{2}}}}+25\%.{{M}_{CO}}=0,75.44+0,25.28=40$

Sơ đồ tư duy: Tỉ khối chất khí