Для того чтобы рассчитать относительную плотность газа по воздуху, необходимо знать молярные массы газов и молярную массу воздуха. Относительная плотность газа ( D ) по воздуху определяется как отношение молярной массы газа ( M{\text{газ}} ) к молярной массе воздуха ( M{\text{воздух}} ):
[ D = \frac{M{\text{газ}}}{M{\text{воздух}}} ]
Молярная масса воздуха составляет приблизительно 29 г/моль. Это значение получается как средневзвешенная молярная масса основных компонентов воздуха: азота (N₂), кислорода (O₂), аргона (Ar) и других газов.
1. Расчет для фтора (F₂):
Фтор — это двухатомная молекула, и молярная масса одного атома фтора составляет примерно 19 г/моль. Таким образом, молярная масса молекулы фтора (F₂) равна:
[ M_{\text{F}_2} = 2 \times 19 = 38 \, \text{г/моль} ]
Теперь рассчитаем относительную плотность фтора по воздуху:
[ D_{\text{F}2} = \frac{M{\text{F}2}}{M{\text{воздух}}} = \frac{38}{29} \approx 1.31 ]
Таким образом, относительная плотность фтора по воздуху составляет примерно 1.31.
2. Расчет для фтороводорода (HF):
Фтороводород — это соединение водорода и фтора. Молярная масса водорода (H) составляет примерно 1 г/моль, а молярная масса фтора (F) — 19 г/моль. Таким образом, молярная масса фтороводорода (HF) равна:
[ M_{\text{HF}} = 1 + 19 = 20 \, \text{г/моль} ]
Теперь рассчитаем относительную плотность фтороводорода по воздуху:
[ D{\text{HF}} = \frac{M{\text{HF}}}{M_{\text{воздух}}} = \frac{20}{29} \approx 0.69 ]
Таким образом, относительная плотность фтороводорода по воздуху составляет примерно 0.69.
Вывод:
- Относительная плотность фтора (F₂) по воздуху составляет приблизительно 1.31, что означает, что фтор тяжелее воздуха.
- Относительная плотность фтороводорода (HF) по воздуху составляет приблизительно 0.69, что означает, что фтороводород легче воздуха.