نقشهٔ محاسبه
چگالی از d=m/V بهدست میآید. برای عبور از جرم به حجم، ابتدا جرم را با جرم مولی به مول تبدیل کن و سپس از حجم مولیِ دادهشده در همان شرایط استفاده کن.
هرجا از 22.4 L mol⁻¹ استفاده شده، خود سؤال صریحاً این حجم مولی را برای شرایط مسئله داده است.
سؤال ۱: چگالی مستقیم
جرم ۲ لیتر گاز ۴٫۴ گرم است. چگالی را بیابید.
پاسخ: d=4.4÷2=2.2 g/L.
سؤال ۲: جرم مولی از یک مول
در شرایطی که حجم مولی ۲۲٫۴ لیتر بر مول است، ۲۲٫۴ لیتر از گازی ۳۲ گرم جرم دارد. جرم مولی چیست؟
پاسخ: حجم دادهشده یک مول است؛ پس M=32 g/mol.
سؤال ۳: جرم از مول
جرم ۰٫۵ مول O₂ با جرم مولی ۳۲ g/mol چقدر است؟
پاسخ: m=nM=0.5×32=16 g.
سؤال ۴: مول از حجم
در شرایطی با حجم مولی ۲۲٫۴ L/mol، ۱۱٫۲ لیتر گاز چند مول است؟
پاسخ: n=11.2÷22.4=0.50 mol.
سؤال ۵: زنجیرهٔ جرم تا حجم
۸٫۸ گرم CO₂ با M=44 g/mol در همان شرایطِ حجم مولی ۲۲٫۴ L/mol چه حجمی دارد؟
پاسخ: n=8.8÷44=0.20 mol و V=0.20×22.4=4.48 L.
سؤال ۶: نسبت چگالی دو گاز
نسبت چگالی CO₂ به O₂ در دما و فشار یکسان چیست؟ جرمهای مولی ۴۴ و ۳۲ داده شدهاند.
پاسخ: در شرایط یکسان نسبت چگالیها برابر نسبت جرم مولی است: 44÷32=1.375.
سؤال ۷: اثر فشار
در دمای ثابت، اگر فشار یک گاز ایدهآل دو برابر شود، چگالی چه تغییری میکند؟
پاسخ: دو برابر میشود؛ برای گاز یکسان در دمای ثابت، چگالی با فشار تناسب مستقیم دارد.
سؤال ۸: اثر دمای مطلق
در فشار ثابت، اگر دمای مطلق دو برابر شود، چگالی گاز ایدهآل چه میشود؟
پاسخ: نصف میشود؛ افزایش دمای مطلق در فشار ثابت حجم را بیشتر و جرم بر حجم را کمتر میکند.
سؤال ۹: شناسایی از چگالی
چگالی گازی ۰٫۷۱ g/L است و حجم مولی همان شرایط ۲۲٫۴ L/mol داده شده. جرم مولی تقریبی را بیابید.
پاسخ: M=dVₘ=0.71×22.4≈15.9 g/mol؛ نزدیک 16 g/mol.
سؤال ۱۰: یافتن خطای روش
دانشآموز برای هر دما و فشاری حجم مولی ۲۲٫۴ L/mol را بهکار برده است. خطا چیست؟
پاسخ: حجم مولی به شرایط وابسته است؛ باید شرط مسئله یا رابطهٔ مناسب گاز را بررسی کند.
چطور خودتصحیح کنی؟
کنار هر حجم دما و فشار را بنویس، روی پیکان تبدیل واحد قرار بده و در پایان بعد پاسخ را کنترل کن: چگالی g/L، جرم مولی g/mol و حجم L.