Плотность гипса
Плотность гипса и другие его физические свойства
В пластах горных пород он может находиться в форме чешуйчатых, волокнистых или плотных мелкозернистых масс, бесцветных кристаллов или кристаллов белого цвета, которые иногда приобретают бурый, голубой, желтый или красный оттенков за счет наличия в составе гипса различного рода включений и примесей.
Выделяют несколько разновидностей гипса, самыми распространенными из которых являются селенит и алебастр. Они обладают характерным стеклянным или шелковистым блеском, способностью расщепляться на тонкие пластинки и моноклинной сингонией.
Гипс. Внешний вид.
Плотностью называется количество вещества, приходящееся в среднем на единичный объем тела. Это количество можно определять по-разному. Если речь идет о числе частиц, то говорят о плотности частиц. Эту величину обозначают буквой n. В СИ она измеряется в м-3. Если имеется в виду масса вещества, то вводят плотность массы. Её обозначают через 
. В Си измеряется в кг/м3. Между > и n существует связь. Так, если тело состоит из частиц одного сорта, то
= m×n,
где m – масса одной частицы.
Плотность массы можно вычислить по формуле:
![\[ \rho = \frac{m}{V} \]](http://ru.solverbook.com/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-2828a1942e453a5b87c65d4ba2169999_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
Для гипса принято указывать несколько значений плотности: реальную, технологическую, насыпную и условную, последнюю из которых определяют при помощи различных лабораторных методов. Значение условной плотности чаще всего в разы превышает реальную величину. При практическом использовании песка, пользуются величиной его насыпной плотности. Это связано с тем, что несмотря на факт уплотнения, утрамбования, увлажнения и прочих «строительных» операций, плотность гипса все равно не достигает истинной физической.
Таблица 1. Плотность гипса.
|
Разновидность гипса |
Плотность, кг/м3 |
|
|
условная |
насыпная |
|
|
Дробленый |
— |
1600 |
|
Кусками |
— |
1290 – 1600 |
|
Порошок |
— |
1120 |
|
Цельный |
2878 |
— |
Примеры решения задач
| Задание | При полном сгорании кислородсодержащего органического вещества массой 13,8 г получили 26,4 г углекислого газа и 16,2 г воды. Найдите молекулярную формулу вещества, если относительная плотность его паров по водороду равна 23. |
| Решение | Составим схему реакции сгорания органического соединения обозначив количество атомов углерода, водорода и кислорода за «x», «у» и «z» соответственно:
CxHyOz + Oz →CO2 + H2O. Определим массы элементов, входящих в состав этого вещества. Значения относительных атомных масс, взятые из Периодической таблицы Д.И. Менделеева, округлим до целых чисел: Ar(C) = 12 а.е.м., Ar(H) = 1 а.е.м., Ar(O) = 16 а.е.м. m(C) = n(C)×M(C) = n(CO2)×M(C) = [m(CO2) / M(CO2)]×M(C); m(H) = n(H)×M(H) = 2×n(H2O)×M(H) = [2×m(H2O) / M(H2O)] ×M(H); Рассчитаем молярные массы углекислого газа и воды. Как известно, молярная масса молекулы равна сумме относительных атомных масс атомов, входящих в состав молекулы (M = Mr): M(CO2) = Ar(C) + 2×Ar(O) = 12+ 2×16 = 12 + 32 = 44 г/моль; M(H2O) = 2×Ar(H) + Ar(O) = 2×1+ 16 = 2 + 16 = 18 г/моль. Тогда, m(C) = [26,4 / 44]×12 = 7,2г; m(H) = 2×16,2 / 18 ×1= 1,8 г. m(O) = m(CxHyOz) – m(C) – m(H) = 13,8 – 7,2 – 1,8 = 4,8 г. Определим химическую формулу соединения: x:y:z = m(C)/Ar(C) : m(H)/Ar(H) : m(O)/Ar(O); x:y:z = 7,2/12 :1,8/1 : 4,8/16; x:y:z = 0,6 : 1,8 : 0,3 = 2 : 6 : 1. Значит простейшая формула соединения C2H6O, а его молярная масса равна 46 г/моль [M(C2H6O) = 2×Ar(C) + 6×Ar(H) + Ar(O)= 2×12 + 1×6 + 16 = 24 + 6 + 16 = 46 г / моль]. Значение молярной массы органического вещества можно определить при помощи его плотности по водороду: Msubstance = M(H2) × D(H2); Msubstance = 2 × 23 = 46 г/моль. Чтобы найти истинную формулу органического соединения найдем отношение полученных молярных масс: Msubstance / M(C2H6O) = 46 / 46 = 1. Значит молекулярная формула вещества будет иметь вид C2H6O. |
| Ответ | Молекулярная формула вещества C2H6O |
| Задание | Плотность газа по воздуху равна 1,17. Определите молекулярную массу газа. |
| Решение | Из закона Авогадро следует, что при одном и том же давлении и одинаковых температурах массы (m) равных объемов газов относятся как их мольные масс (M):
m1 / m2 = M1 / M2 = D, где D – относительная плотность первого газа по второму. Следовательно, по условию задачи: D = M1 / M2 = 1,17. Средняя мольная масса воздуха (M2) равна 29,0 г/моль. Тогда: M1 = 1,17 × 29,0 = 33,9 г/моль, что соответствует молекулярной массе, равной 33,9 а.е.м. |
| Ответ | Молекулярная масса газа равна 33,9 а.е.м |
