Massa jenis adalah besaran yang dapat dihitung dari hubungan antara massa dan volume tubuh. Ini juga berlaku dalam kasus gas:
Dgas = Mgas
Vgas
Satuan massa jenis gas biasanya g/L.
Diketahui bahwa dalam CNTP (Kondisi Normal Suhu dan Tekanan) 1 mol gas apa pun selalu menempati volume 22,4 L. Jadi, kerapatan gas dalam kondisi ini dapat dihitung dari hubungan antara massa molar dan volume ini dalam mol:
Dgas = ___M_____
22,4 L mol-1
Tapi rumus ini hanya bisa digunakan jika gas ada di CNTP. Jika kita ingin menghitung kerapatan mutlak untuk gas apa pun, kita dapat menggunakan rumus lain yang kita temukan menggunakan persamaan keadaan untuk gas:
pV = nRT
Karena n = m/M, kita substitusikan “n” ke dalam persamaan keadaan gas:
pV = MRT
M
M = PM
V RT
Karena kerapatan adalah massa di atas volume, maka kita memiliki:
d = PM
RT
Persamaan ini menunjukkan kepada kita bahwa kerapatan mutlak suatu gas bergantung pada tekanan dan suhu di mana gasnya; ini bukan karena massa, karena tidak bergantung pada tekanan dan suhu, tetapi volumenya.
Perhatikan itu kerapatan gas berbanding terbalik dengan suhunya. Ini adalah prinsip yang menjelaskan cara kerja balon: udara dalam balon adalah udara atmosfer yang, ketika dipanaskan, berkurang kepadatannya dan, dengan cara ini, naik ke langit. Semakin banyak udara yang terkandung dalam balon dipanaskan, semakin rendah kepadatannya dan semakin tinggi balon akan naik.
Berikut adalah contoh cara menggunakan rumus ini untuk mencari massa jenis gas:
Contoh: Berapa kerapatan mutlak gas oksigen (O2) pada 600 mmHg dan 127 °C? (Massa atom: O = 16)
Resolusi:
Data:
Massa 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
Karena di CNTP tekanannya sama dengan 1 atm, suhunya adalah 273 K dan R sama dengan 0,082 atau 22,4/273, kita dapatkan:
d = PM
RT
d = ___1. M_____
(22,4/273). 273
d = ___M_____
22,4 L mol-1
Kami kembali ke rumus yang disebutkan di atas untuk gas dalam CNTP. Mari kita lihat contoh cara menggunakan rumus ini:
Contoh: Berapa massa molekul gas yang kerapatan absolutnya dalam CNTP adalah 1,96 g/L?
Resolusi:
d = ___M_____
22,4 L mol-1
M = 22,4. D
M = (22,4 L/mol). (1,96 g/L)
M = 43,90 g/mol
Oleh Jennifer Fogaa
Lulus kimia
Sumber: Sekolah Brasil - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/densidade-absoluta-dos-gases.htm