Toen we de ideale gaswet bestudeerden, zagen we dat gassen zijn samengesteld uit een enorme hoeveelheid atomen en moleculen. Deze moleculen (of atomen) zijn constant in beweging en hun beweging hangt in principe af van de wetten van de kinematica. De karakterisering van de ideale gaswet wordt gegeven door de volgende vergelijking:
PV = nRT
In deze uitdrukking die we gebruiken om een ideaal gas te karakteriseren, gebruiken we de hoeveelheid gas uitgedrukt in mol, dat wil zeggen de massa gedeeld door de moleculaire massa. Om de totale massa van een gas te vinden, dat overeenkomt met het aantal (n) mol moleculen, vermenigvuldigen we dit aantal met de molaire massa van het gas.
Laten we een eenvoudig voorbeeld bekijken: 1 mol koolstofatomen heeft een massa van 12 gram: het watermolecuul, samengesteld uit twee atomen van waterstof en één van zuurstof, het heeft een molecuulmassa M = (2 x 1) + 16 = 18 g/mol.
We kunnen de ideale gaswet uitdrukken als een functie van de dichtheid. Op deze manier kunnen we de dichtheidsvariatie van een gas berekenen wanneer de druk of temperatuur varieert, zonder ons zorgen te maken over het volume. Volgens de bovenstaande gaswetvergelijking kunnen we deze als volgt herschrijven:
In de bovenstaande vergelijking merken we op dat n/V het aantal mol atomen of moleculen per volume-eenheid is. Dus, om de dichtheid te vinden, vermenigvuldigen we eenvoudig n/V met de molecuulmassa M van het gas in kwestie. Daarom, door beide zijden van de vergelijking te vermenigvuldigen met de molaire massa van het gas, krijgen we:
Wat zegt dat de absolute dichtheid van een gas recht evenredig is met de molecuulmassa en dat de druk omgekeerd evenredig is met de temperatuur.
Onthoud als:
1 mol = 6,02 x 1023 moleculen
Molecuulmassa is de massa van 1 mol moleculen
1 mol gas in CNTP* (0ºC 1atm) neemt 22,4 liter in beslag.
*CNTP - normale temperatuur- en drukomstandigheden
Door Domitiano Marques
Afgestudeerd in natuurkunde
Brazilië School Team
Bron: Brazilië School - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/a-densidade-lei-dos-gases-ideais.htm