Cuando estudiamos la ley de los gases ideales, vimos que los gases están compuestos por una inmensa cantidad de átomos y moléculas. Estas moléculas (o átomos) están en constante movimiento y su movimiento depende básicamente de las leyes de la cinemática. La caracterización de la ley de los gases ideales viene dada por la siguiente ecuación:
PV = nRT
En esta expresión que usamos para caracterizar un gas ideal, usamos la cantidad de gas expresada en moles, es decir, la masa dividida por la masa molecular. Para encontrar la masa total de cualquier gas, que corresponde al número (n) de moles de moléculas, multiplicaremos este número por la masa molar del gas.
Veamos un ejemplo simple: 1 mol de átomos de carbono tiene una masa de 12 gramos: la molécula de agua, compuesto por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno, tiene masa molecular M = (2 x 1) + 16 = 18 g / mol.
Podemos expresar la ley de los gases ideales en función de la densidad. De esta forma, podemos calcular la variación de densidad de un gas cuando varía la presión o la temperatura, sin preocuparnos por el volumen. De acuerdo con la ecuación de la ley de los gases anterior, podemos reescribirla de la siguiente manera:
En la ecuación anterior, observamos que n / V es el número de moles de átomos o moléculas por unidad de volumen. Por lo tanto, para encontrar la densidad, simplemente multiplicamos n / V por la masa molecular M del gas en cuestión. Por lo tanto, multiplicando ambos lados de la ecuación por la masa molar del gas, obtenemos:
Lo que dice que la densidad absoluta de un gas es directamente proporcional a la masa molecular y la presión es inversamente proporcional a la temperatura.
Recuerda si:
1 mol = 6.02 x 1023 moléculas
La masa molecular es la masa de 1 mol de moléculas.
1 mol de gas en CNTP * (0ºC 1atm) ocupa 22,4 litros.
* CNTP - condiciones normales de temperatura y presión
Por Domitiano Marques
Licenciada en Física
Equipo Escolar de Brasil
Fuente: Escuela Brasil - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/a-densidade-lei-dos-gases-ideais.htm
