Page 220 - Quimica - Undécima Edición

190 CAPÍTULO 5 Gases

El número de moles del gas, n, está dado por
m
n 5
m
donde m es la masa del gas en gramos y m es su masa molar. Por lo tanto,

m P
5
mV RT
Dado que la densidad, d, es la masa por unidad de volumen, podemos escribir

m Pm
d 5 5 1 . 5 ( ) 1
V RT
A diferencia de las moléculas de la materia condensada (es decir, líquidos y sólidos), las
moléculas gaseosas están separadas por distancias que son amplias en comparación con
su tamaño. En consecuencia, la densidad de los gases es muy baja en condiciones atmos-
féricas. Por esta razón, la densidad de los gases se expresa comúnmente en gramos por
litro (g/L) en vez de gramos por mililitro (g/mL), como lo muestra el ejemplo 5.8.

Ejemplo 5.8

Calcule la densidad del dióxido de carbono (CO 2 ) en gramos por litro (g/L) a 0.990 atm y
CO 2 558C.
Estrategia Necesitamos la ecuación (5.11) para calcular la densidad de los gases. ¿El
problema proporciona sufi ciente información? ¿Qué unidad de temperatura se debe
utilizar?
Solución Para utilizar la ecuación (5.11) convertimos la temperatura en kelvins (T 5 273
1 55 5 328 K) y usamos 44.01 g para la masa molar del CO 2 :
Pm
d 5
RT
(0.990 atm)(44.01 g/mol)
5 5 1.62 g/L
(0.0821 L ? atmyK ? mol)(328 K)
Por otro lado, podemos encontrar la densidad mediante la siguiente ecuación
masa
densidad 5
volumen
Como propiedad intensiva, la densi-
dad es independiente de la cantidad Suponiendo que tenemos 1 mol de CO 2 , la masa sería de 44.01 g. El volumen del gas se
de sustancia. Por lo tanto, podemos puede obtener a partir de la ecuación del gas ideal
utilizar cualquier cantidad conveniente
como apoyo para la resolución del nRT
problema. V 5 P
(1 mol)(0.0821 L ? atmyK ? mol)(328 K)
5
0.990 atm
5 27.2 L
Por lo tanto, la densidad del CO 2 está dada por
44.01 g
d 5 5 1.62 g/L
27.2 L