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Ppm signifie «parties par million». Ug signifie microgrammes. Un microgramme équivaut à un millionième de gramme. Les parties par million sont un autre type de mesure de densité, comparant un type de molécule au comptage de toutes les molécules du même volume. La distinction entre les deux unités de mesure de densité peut être illustrée en convertissant la densité de dioxyde de carbone d'une unité de mesure de densité à une autre. Notez que la conversion n'est pas simplement une question de multiplication par un facteur; cela dépend de la pression et de la température.
Étape 1
Supposons que les lectures de CO2 prises à un certain point fournissent une lecture de 380 parties par million.
Étape 2
Supposons aussi que l'endroit où la lecture a été effectuée soit dans le CNTP. Ce qui signifie que la température est de 0 ºC (ou 273 K) et la pression du gaz est de 1 atm, la pression atmosphérique au niveau de la mer.
Étape 3
Déterminez la quantité de moles dans un litre d'air à ce point de mesure, en supposant qu'il s'agit d'un gaz parfait. Cela vous permet d'utiliser l'équation pour les gaz parfaits, PV = nRT. Pour les non-initiés, P est la pression, V est le volume, n est le nombre de moles, R est une constante de proportionnalité et T est la température absolue, mesurée en Kelvins. Si P est en atmosphères (atm) et V en litres, alors R = 0,08206 Latm / Kmol.
Continuant avec l'exemple ci-dessus, PV = nRT devient 1 atm1 L = n (0,08206 Latm / K / mol) 273 K. Les unités s'annulent pour atteindre n = 0,04464 mole.
Étape 4
Appliquez le nombre d'Avogadro dans le décompte molaire pour connaître le nombre de molécules d'air dans le volume en question. Le nombre d'Avogadro est, en notation scientifique, 6,022x10 ^ 23 molécules par mole, où le caret fait référence à l'exposant.
En continuant avec l'exemple du CO2, n = 0,04464 mole fait référence à 0,04464 x 6,022 x 10 ^ 23 = 2,688 x 10 ^ 22 molécules.
Étape 5
Multipliez le nombre moléculaire par la proportion de parties par million, qui est le CO2.
Trois cent quatre-vingts parties par million signifie que 0,0380% des molécules du volume sont du CO2 (il suffit de diviser 380 par un million pour obtenir le ratio). 0,0380% x 2,688x10 ^ 22 est égal à 1,02x10 ^ 19 molécules de CO2.
Étape 6
Convertissez le nombre de molécules de CO2 en nombre de moles, en divisant par le nombre d'Avogadro.
Continuant avec l'exemple, 1,02x10 ^ 19 / 6,022x10 ^ 23 = 1,69x10 ^ -5 moles de CO2 dans un litre d'air.
Étape 7
Convertissez le nombre de moles en grammes.
En continuant avec l'exemple du CO2, son poids molaire est la somme du poids du carbone atomique avec deux fois le poids atomique de l'oxygène, qui sont respectivement de 12 et 16 g (ces poids peuvent être trouvés dans n'importe quel tableau périodique). Le CO2 a donc un poids molaire de 44 g / mol. Donc 1,69x10 ^ -5 moles de CO2 équivaut à 7,45x10 ^ - 4 g.
Étape 8
Divisez par le volume spécifié précédemment, converti en unités de mètres cubes.
En continuant avec l'exemple du CO2, le volume a été spécifié comme un litre à l'étape 3. La densité est donc de 7,45 x 10 ^ -4 grammes par litre, ou 0,000745 g / L, ou 745 ug / L (obtenue en multipliant le poids par million). Chaque mètre cube est composé de mille litres. La densité est donc de 745 000 ug / m³. Telle est votre réponse finale.