기체의 밀도와 분자량

같은 온도와 압력에서

기체의 밀도는 기체의 분자량에 비례한다.

(1) 0℃, 1기압에서 기체 A의 밀도가 1.25 g/L일 때,

기체 A의 분자량은?

(2) 기체 B의 밀도가 0.09 g/L이고,

산소 기체(O2)의 밀도가 1.44 g/L일 때,

기체 B의 분자량은?

(단, 0℃, 1기압에서 기체 1몰의 부피는 22.4 L이고,

O의 원자량은 16이다.)

---------------------------------------------------

(1)

0℃, 1기압에서, 1 mol = 22.4 L 이고,

분자량의 단위가 g/mol 이므로,

(1.25 g/L) (22.4 L / 1 mol) = 28 g/mol

또는

0℃, 1기압에서, 1 mol = 22.4 L 이고,

밀도 = 질량 / 부피 이므로,

질량 = 밀도 × 부피

= (1.25 g/L) × 22.4 L

= 28 g

1 mol의 질량이 28 g이므로,

28 g/mol

또는

d = PM / RT 이므로,

M = dRT / P

= (1.25) (0.08206) (273.15) / (1)

= 28.02 g/mol

---> 기체 A의 분자량

(2)

d = PM / RT 이므로,

d ∝ M

O2의 밀도 : O2의 분자량 = B의 밀도 : B의 분자량

1.44 : 32 = 0.09 : ?

? = 32 × 0.09 / 1.44 = 2

또는

O2의 밀도 : B의 밀도 = O2의 분자량 : B의 분자량

1.44 : 0.09 = 32 : ?

? = 0.09 × 32 / 1.44 = 2

---> 기체 B의 분자량

[키워드] 기체의 밀도와 분자량 기준