Densità assoluta del gas

La densità è una quantità che può essere calcolata dal rapporto tra massa corporea e volume. Ciò vale anche per i gas:

D_gas = m_gas
V_gas

L'unità di densità del gas è solitamente g/L.

È noto che in CNTP (condizioni normali di temperatura e pressione) 1 mole di qualsiasi gas occupa sempre un volume di 22,4 L. Pertanto, la densità per i gas in queste condizioni può essere calcolata dalla relazione tra la massa molare e questo volume in moli:

D_gas = ___m_____
22,4 litri mole^-1

Ma questa formula può essere utilizzata solo se il gas è nel CNTP. Se vogliamo calcolare la densità assoluta per qualsiasi gas, possiamo usare un'altra formula che troviamo usando l'equazione di stato per i gas:

pV = nRT

Poiché n = m/M, sostituiamo "n" nell'equazione di stato del gas:

pV = mRT
m
m = pM
V RT

Poiché la densità è massa sul volume, abbiamo:

d = pM
RT

Questa equazione ci mostra che la densità assoluta di un gas dipende dalla pressione e dalla temperatura dove si trova il gas; questo non è dovuto alla massa, poiché non dipende dalla pressione e dalla temperatura, ma dal volume.

Notare che la densità del gas è inversamente proporzionale alla sua temperatura. Questo è il principio che spiega come funziona la pratica del ballooning: l'aria nel pallone è l'aria atmosferica che, riscaldata, diminuisce di densità e, in questo modo, sale al cielo. Più l'aria contenuta nel pallone viene riscaldata, minore sarà la sua densità e più alto sarà il sollevamento del pallone.

Non fermarti ora... C'è dell'altro dopo la pubblicità ;)

Ecco un esempio di come utilizzare questa formula per trovare la densità di un gas:

Esempio: Qual è la densità assoluta del gas ossigeno (O₂) a 600 mmHg e 127 °C? (Massa atomica: O = 16)

Risoluzione:

Dati:

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

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

Poiché in CNTP la pressione è pari a 1 atm, la temperatura è 273 K e R è pari a 0,082 o 22,4/273, si ha:

d =  pomeridiano

RT
d = ___1. m_____
(22,4/273). 273
d = ___m_____
22,4 litri mole^-1

Torniamo alla formula sopra menzionata per i gas in CNTP. Diamo un'occhiata a un esempio di come utilizzare questa formula:

Esempio: Qual è la massa molecolare di un gas la cui densità assoluta in CNTP è 1,96 g/L?

Risoluzione:

d = ___m_____
22,4 litri mole^-1

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

di Jennifer Fogaça
Laureato in Chimica

Vorresti fare riferimento a questo testo in un lavoro scolastico o accademico? Aspetto:

FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Densità assoluta dei gas"; Brasile Scuola. Disponibile in: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/densidade-absoluta-dos-gases.htm. Consultato il 27 luglio 2021.

gas

Cosa sono i gas, quali sono le proprietà dei gas, composti molecolari, comprimibilità, volume fisso, energia cinetica media, temperatura assoluta di un gas, gas ideale, gas reali, gas perfetto, variabili di stato del gas, volume di un gas, le stagioni