Dane:

$T=140°\mathrm{C}=413,15\mathrm{K}$

$p=1010\mathrm{hPa}$

$R=83,14\frac{\mathrm{hPa}\cdot \mathrm{d}{\mathrm{m}}^3}{\mathrm{mol}\cdot \mathrm{K}}$

gdzie:

T - temperatura

p - ciśnienie

R -stała gazowa

 

Szukane: 

d - gęstość fluorku tlenu

 

Rozwiązanie:

Gęstość substancji wyznaczamy za pomocą wzoru:

$d=\frac{m}{V}$

gdzie:

d- gęstość substancji

m- masa 

V - objętość

Masę substancji możemy wyrazić za pomocą liczby moli, korzystając ze wzoru:

$n=\frac{m}{M}\Rightarrow m=n\cdot M$

gdzie:

n - liczba moli

M- masa molowa

Łącząc oba wzory otrzymujemy:

$d=\frac{n\cdot M}{V}$

korzystając z równania Clapeyrona:

$pV=nRT$

możemy wyznaczyć iloraz n/V:

$\frac{n}{V}=\frac{p}{RT}$

dzięki temu wzór na gęstość może przyjąć kolejną formę:

$d=\frac{p\cdot M}{R\cdot T}$ 

Z układu okresowego odczytujemy masę molową fluorku tlenu (M= 54 g/mol). Podstawiamy dane do wzoru i obliczamy szukaną gęstość:

$d=\frac{1010\mathrm{hPa}\cdot 54\frac{\mathrm{g}}{\mathrm{mol}}}{83,14\frac{\mathrm{hPa}\cdot \mathrm{d}{\mathrm{m}}^3}{\mathrm{mol}\cdot \mathrm{K}}\cdot 413,15\mathrm{K}}$

$d\approx 1,59\frac{\mathrm{g}}{\mathrm{d}{\mathrm{m}}^3}$

 

Odpowiedź: Gęstość fluorku tlenu wynosi ok. 1,59 g/dm³.