Для вычисления плотности озона (O₃) относительно азота (N₂) и воздуха, необходимо использовать понятие относительной плотности газов. Относительная плотность газа A по газу B определяется как отношение молярной массы газа A к молярной массе газа B.
- Относительная плотность озона по азоту:
Молярная масса озона (O₃) = 3 × 16 г/моль = 48 г/моль.
Молярная масса азота (N₂) = 2 × 14 г/моль = 28 г/моль.
Относительная плотность озона по азоту вычисляется следующим образом:
[ D_{O_3/N_2} = \frac{M(O_3)}{M(N_2)} = \frac{48}{28} = \frac{24}{14} = \frac{12}{7} \approx 1.714 ]
Таким образом, плотность озона по отношению к азоту составляет примерно 1.714.
- Относительная плотность озона по воздуху:
Средняя молярная масса воздуха составляет примерно 29 г/моль. Она учитывает молярные массы основных компонентов воздуха и их процентное содержание (приблизительно 78% азота, 21% кислорода и 1% других газов).
Относительная плотность озона по воздуху вычисляется следующим образом:
[ D_{O_3/air} = \frac{M(O_3)}{M(air)} = \frac{48}{29} \approx 1.655 ]
Таким образом, плотность озона по отношению к воздуху составляет примерно 1.655.
Резюмируя:
- Плотность озона по азоту составляет около 1.714.
- Плотность озона по воздуху составляет около 1.655.
Эти значения показывают, что озон тяжелее как азота, так и воздуха.