Ketika kita mempelajari hukum gas ideal, kita melihat bahwa gas terdiri dari sejumlah besar atom dan molekul. Molekul-molekul ini (atau atom-atom) bergerak konstan dan gerakannya pada dasarnya bergantung pada hukum kinematika. Karakterisasi hukum gas ideal diberikan oleh persamaan berikut:
PV = nRT
Dalam ekspresi yang kita gunakan untuk mengkarakterisasi gas ideal, kita menggunakan jumlah gas yang dinyatakan dalam mol, yaitu massa dibagi dengan massa molekul. Untuk menemukan massa total gas apa pun, yang sesuai dengan jumlah (n) mol molekul, kita akan mengalikan jumlah ini dengan massa molar gas.
Mari kita lihat contoh sederhana: 1 mol atom karbon memiliki massa 12 gram: molekul air, terdiri dari dua atom hidrogen dan satu oksigen, memiliki massa molekul M = (2 x 1) + 16 = 18 g/mol.
Kita dapat menyatakan hukum gas ideal sebagai fungsi densitas. Dengan cara ini, kita dapat menghitung variasi densitas gas ketika tekanan atau suhu berubah, tanpa mengkhawatirkan volumenya. Menurut persamaan hukum gas di atas, kita dapat menulis ulang sebagai berikut:
Dalam persamaan di atas, kita perhatikan bahwa n/V adalah jumlah mol atom atau molekul per satuan volume. Jadi, untuk mencari densitas, kita cukup mengalikan n/V dengan massa molekul M dari gas yang bersangkutan. Oleh karena itu, mengalikan kedua sisi persamaan dengan massa molar gas, kita mendapatkan:
Yang mengatakan bahwa kerapatan mutlak gas berbanding lurus dengan massa molekul dan tekanan berbanding terbalik dengan suhu.
Ingat jika:
1 mol = 6,02 x 1023 molekul
Massa molekul adalah massa 1 mol molekul
1 mol gas dalam CNTP* (0ºC 1atm) menempati 22,4 liter.
*CNTP - kondisi suhu dan tekanan normal
Oleh Domitiano Marques
Lulus Fisika
Tim Sekolah Brasil
Sumber: Sekolah Brasil - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/a-densidade-lei-dos-gases-ideais.htm
