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Cómo calcular la densidad de un gas

Cómo calcular la densidad de un gas

La densidad es masa por unidad de volumen. Encontrar la densidad de un gas es lo mismo que encontrar la densidad de un sólido o líquido. Tienes que saber la masa y el volumen del gas. La parte difícil de los gases es que a menudo se le dan presiones y temperaturas sin mencionar el volumen. Tienes que averiguarlo a partir de la otra información.

Este problema de ejemplo mostrará cómo calcular la densidad de un gas cuando se le da el tipo de gas, la presión y la temperatura.

Pregunta: ¿Cuál es la densidad del gas oxígeno a 5 atm y 27 ° C?

Primero, escriba lo que sabemos:

El gas es oxígeno gaseoso u O2.
La presión es de 5 atm
La temperatura es de 27 ° C

Comencemos con la fórmula de la Ley del Gas Ideal.

PV = nRT

dónde
P = presión
V = volumen
n = número de moles de gas
R = constante de gas (0.0821 L · atm / mol · K)
T = temperatura absoluta

Si resolvemos la ecuación para el volumen, obtenemos:

V = (nRT) / P

Sabemos todo lo que necesitamos para encontrar el volumen ahora, excepto la cantidad de moles de gas. Para encontrar esto, recuerde la relación entre el número de moles y la masa.

n = m / MM

dónde
n = número de moles de gas
m = masa de gas
MM = masa molecular del gas

Esto es útil ya que necesitábamos encontrar la masa y conocemos la masa molecular del gas oxígeno. Si sustituimos n en la primera ecuación, obtenemos:

V = (mRT) / (MMP)

Divide ambos lados entre m:

V / m = (RT) / (MMP)

Pero la densidad es m / V, así que voltea la ecuación para obtener:

m / V = ​​(MMP) / (RT) = densidad del gas.

Ahora necesitamos insertar los valores que conocemos.

MM de oxígeno gaseoso u O2 es 16 + 16 = 32 gramos / mol
P = 5 atm
T = 27 ° C, pero necesitamos temperatura absoluta.
TK = Tdo + 273
T = 27 + 273 = 300 K

m / V = ​​(32 g / mol · 5 atm) / (0.0821 L · atm / mol · K · 300 K)
m / V = ​​160 / 24,63 g / L
m / V = ​​6.5 g / L

Responder: La densidad del gas oxígeno es 6.5 g / L.