Densidade é massa por unidade de volume. Encontrando a densidade de um gás é o mesmo que encontrar o densidade de um sólido ou líquido. Você precisa conhecer a massa e o volume do gás. A parte complicada dos gases é que você frequentemente recebe pressões e temperaturas sem mencionar o volume. Você tem que descobrir isso a partir de outras informações.
este problema de exemplo mostrará como calcular a densidade de um gás quando determinado o tipo de gás, a pressão e a temperatura.
Questão: Qual é a densidade de oxigênio gás a 5 atm e 27 ° C?
Primeiro, vamos escrever o que sabemos:
Gás é gás oxigênio ou O2.
A pressão é de 5 atm
A temperatura é de 27 ° C
Vamos começar com a fórmula da Lei do Gás Ideal.
PV = nRT
Onde
P = pressão
V = volume
n = número de mols de gás
R = constante de gás (0,0821 L · atm / mol · K)
T = temperatura absoluta
Se resolvermos a equação do volume, obtemos:
V = (nRT) / P
Sabemos tudo o que precisamos para encontrar o volume agora, exceto o número de mols de gás. Para descobrir isso, lembre-se da relação entre número de moles e massa.
n = m / MM
Onde
n = número de mols de gás
m = massa de gás
MM = massa molecular do gás
Isso é útil, pois precisávamos encontrar a massa e conhecemos a massa molecular do gás oxigênio. Se substituirmos n na primeira equação, obtemos:
V = (mRT) / (MMP)
Divida os dois lados por m:
V / m = (RT) / (MMP)
Mas a densidade é m / V, então vire a equação para obter:
m / V = (MMP) / (RT) = densidade do gás.
Agora precisamos inserir os valores que conhecemos.
MM de gás oxigênio ou O2 é 16 + 16 = 32 gramas / mole
P = 5 atm
T = 27 ° C, mas precisamos de temperatura absoluta.
TK = TC + 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
Responda: A densidade do gás oxigênio é de 6,5 g / L.