Условие задачи

Сравните относительную плотность по воздуху: а) этилена; б) пропена. Какие выводы можно сделать?

Решение

Дисциплина задачи – химия (физическая химия, свойства газов).

Нам дано сравнить относительную плотность газов по воздуху. Относительная плотность (ρ₍газ₎/ρ₍воздуха₎) в случае идеальных газов определяется отношением их молярных масс, поскольку при одинаковых условиях давление и температура плотность ∝ молярная масса. Принимают среднюю молярную массу воздуха равной приблизительно 29 г/моль.

Шаг 1. Найдём молярную массу этилена.
Этилен имеет формулу C₂H₄.
Молярная масса = 2·12 + 4·1 = 24 + 4 = 28 г/моль.

Шаг 2. Найдём молярную массу пропена.
Пропен имеет формулу C₃H₆.
Молярная масса = 3·12 + 6·1 = 36 + 6 = 42 г/моль.

Шаг 3. Вычислим относительную плотность каждого газа.
Относительная плотность = (молярная масса газа) / (молярная масса воздуха).

а) Для этилена:
ρ₍этилен₎/ρ₍воздуха₎ = 28/29 ≈ 0,97.

б) Для пропена:
ρ₍пропен₎/ρ₍воздуха₎ = 42/29 ≈ 1,45.

Выводы:
– Этилен имеет относительную плотность, меньшую единицы, следовательно, он легче воздуха и при утечке будет подниматься вверх.
– Пропен имеет относительную плотность, большую единицы, то есть тяжелее воздуха и будет скапливаться в нижней части помещений или на земле.

Таким образом, по сравнению с воздухом этилен легче, а пропен – тяжелее воздуха.