Для расчета плотности газа в нормальных условиях (н. у.) можно использовать уравнение идеального газа:
[
PV = nRT
]
где:
- ( P ) — давление (в н. у. 1 атм),
- ( V ) — объем (в литрах),
- ( n ) — количество вещества (в молях),
- ( R ) — универсальная газовая постоянная (( R = 0.0821 ) л·атм/(моль·К)),
- ( T ) — температура (в н. у. 0 °C = 273 K).
Для определения плотности (( \rho )) можно воспользоваться формулой:
[
\rho = \frac{m}{V}
]
где ( m ) — масса газа, а ( V ) — его объем.
Сначала найдем молекулярную массу оксида серы (IV), ( \text{SO}_2 ):
- Серо (S) = 32 г/моль
- Кислород (O) = 16 г/моль, их два, значит: ( 2 \times 16 = 32 ) г/моль.
Тогда молекулярная масса SO₂:
[
M = 32 + 32 = 64 \text{ г/моль}
]
Теперь, используя уравнение состояния идеального газа и зная, что в н. у. 1 моль газа занимает 22.4 л, можем рассчитать плотность:
[
\rho = \frac{M}{V_m}
]
где ( V_m = 22.4 ) л/моль. Подставим значения:
[
\rho = \frac{64 \text{ г/моль}}{22.4 \text{ л/моль}} \approx 2.857 \text{ г/л}
]
Таким образом, плотность оксида серы (IV) (SO₂) при нормальных условиях составляет приблизительно 2.86 г/л.
