Densidad absoluta de gas

La densidad es una cantidad que se puede calcular a partir de la relación entre la masa corporal y el volumen. Esto también se aplica en el caso de los gases:

D_gas = metro_gas
V_gas

La unidad de densidad del gas suele ser g / L.

Se sabe que en CNTP (Condiciones normales de temperatura y presión) 1 mol de cualquier gas ocupa siempre un volumen de 22,4 L. Por tanto, la densidad de los gases en estas condiciones se puede calcular a partir de la relación entre la masa molar y este volumen en moles:

D_gas = ___METRO_____
22,4 L. mol^-1

Pero esta fórmula solo se puede utilizar si el gas está en el CNTP. Si queremos calcular la densidad absoluta de cualquier gas, podemos usar otra fórmula que encontramos usando la ecuación de estado para gases:

pV = nRT

Como n = m / M, sustituimos "n" en la ecuación del estado del gas:

pV = metroRT
METRO
metro = pm
V RT

Como la densidad es masa sobre volumen, tenemos:

d = pm
RT

Esta ecuación nos muestra que la densidad absoluta de un gas depende de la presión y la temperatura donde está el gas; esto no se debe a la masa, ya que no depende de la presión y la temperatura, sino del volumen.

Darse cuenta de la densidad del gas es inversamente proporcional a su temperatura. Este es el principio que explica cómo funciona la práctica del globo: el aire en el globo es el aire atmosférico que, al calentarse, disminuye de densidad y, de esta forma, se eleva hacia el cielo. Cuanto más se caliente el aire contenido en el globo, menor será su densidad y más alto se elevará el globo.

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Aquí hay un ejemplo de cómo usar esta fórmula para encontrar la densidad de un gas:

Ejemplo: ¿Cuál es la densidad absoluta del oxígeno gaseoso (O₂) a 600 mmHg y 127 ° C? (Masa atómica: O = 16)

Resolución:

Datos:

Masa molar: O₂: 2. 16 = 32 g / mol;
p = 600 mmHg;
R = 62,3 mmHg. L. mol^-1. K^-1
T = 127 ° C → 127 + 273 = 400 K

d =  PM
RT
d =  _600. 32__
62,3. 400
d = 0,774 g / L

Como en CNTP la presión es igual a 1 atm, la temperatura es 273 K y R es igual a 0.082 o 22.4 / 273, tenemos:

d =  PM

RT
d = ___1. METRO_____
(22,4/273). 273
d = ___METRO_____
22,4 L. mol^-1

Volvemos a la fórmula mencionada anteriormente para los gases en CNTP. Veamos un ejemplo de cómo usar esta fórmula:

Ejemplo: ¿Cuál es la masa molecular de un gas cuya densidad absoluta en CNTP es 1,96 g / L?

Resolución:

d = ___METRO_____
22,4 L. mol^-1

M = 22,4. D
M = (22,4 L / mol). (1,96 g / L)
M = 43,90 g / mol

Por Jennifer Fogaça
Licenciada en Química

¿Le gustaría hacer referencia a este texto en una escuela o trabajo académico? Vea:

FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Densidad absoluta de gases"; Escuela Brasil. Disponible: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/densidade-absoluta-dos-gases.htm. Consultado el 27 de julio de 2021.

Gases

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