Плотность угля
Плотность угля и другие его физические свойства
Рис. 1. Уголь. Внешний вид.
В зависимости от времени образования угля выделяю бурый уголь, каменный уголь и антрацит. Чем «старше» ископаемое, тем выше в нем содержание углерода и ниже концентрация летучих компонентов, главным образом воды. К примеру, влажность бурого угля составляет 30-40%, а содержание летучих компонентов находится на уровне 50%, в то время как для антрацита оба этих параметра расположены в диапазоне 5 – 7%.
Помимо вышеперечисленных составляющих, в качестве основополагающих компонентов угля можно назвать негорючие золообразующие добавки и серу. Плотность угля составляет 1 до 1,7 г/см3, причем данная величина зависит не только от вида угля, но и от содержания в нем минеральных веществ. Кроме обычной плотности для угля часто указывают значение так называемой насыпной плотности. Это связано с тем, что несмотря на факт уплотнения, утрамбования, увлажнения и прочих «строительных» операций, плотность угля все равно не достигает истинной физической. Насыпная плотность угля составляет 800 – 850 до 1000 кг/м3.
Примеры решения задач
| Задание | Плотность паров простого вещества хлора по водороду – 35,5. Определите формулу хлора. |
| Решение | Отношение массы данного газа к массе другого газа, взятого в том же объеме, при той же температуре и том же давлении, называется относительной плотностью первого газа по второму. Данная величина показывает, во сколько раз первый газ тяжелее или легче второго газа.
D = M1 / M2. Молярная масса газа равна его плотности по отношению к другому газу, умноженной на молярную массу второго газа: M1 = D×M2. Тогда, молярная масса газа хлора будет равна: Mgas = DH2×M(H2) = 35,5× 2 = 71 г/моль. Mr(H2) = 2 ×Ar(H) = 2 × 1 = 2. Относительная атомная масса хлора равна 35,453а.е.м. Тогда, в состав молекулы хлора входит Mgas /Ar(Cl) атомов хлора: Mgas / Ar(Cl) = 71 / 35,453 = 2. Значит формула молекулы фосфора Cl2. |
| Ответ | Молярная масса хлора равна 71 г/моль, а формула молекулы хлора Cl2 |
| Задание | Плотность газа по воздуху – 3,5862. Массовая доля элемента кремния в нем – 26,92%, а фтора – 73,08%. Выведите формулу газа. |
| Решение | Массовая доля элемента Х в молекуле состава НХ рассчитывается по следующей формуле:
ω (Х) = n × Ar (X) / M (HX) × 100%. Обозначим число атомов кремния в молекуле через «х», число атомов фтора через «у». Найдем соответствующие относительные атомные массы элементов кремния и фтора (значения относительных атомных масс, взятые из Периодической таблицы Д.И. Менделеева, округлим до целых чисел). Ar(Si) = 28; Ar(F) = 1. Процентное содержание элементов разделим на соответствующие относительные атомные массы. Таким образом мы найдем соотношения между числом атомов в молекуле соединения: x:y = ω(Si)/Ar(Si) : ω (F)/Ar(F); x:y = 26,92/28 : 73,08/19; x:y = 0,96 : 3,85 = 1 : 4. Значит простейшая формула соединения кремния и фтора имеет вид SiF4. Значение молярной массы газа можно определить при помощи его плотности по воздуху: Mgas = M(air) × Dair(gas); Mgas = 29 × 3,5862 = 104 г/моль. Чтобы найти истинную формулу соединения кремния и фтора найдем отношение полученных молярных масс: Mgas / M(SiF4) = 104 / 104 = 1. M(SiF4) = Ar(Si) + 4 × Ar(F) = 28 + 4 × 19 = 28 + 76 = 104г/моль. Таким образом формула вещества будет иметь вид SiF4. Это фтористый кремний. |
| Ответ | Формула газа — SiF4. Это фтористый кремний. |
