Como calcular la masa molecular de un gas

 

En esta ocasión aprenderemos como calcular la masa molecular de un gas a partir del desarrollo de un ejercicio, en este emplearemos la ecuación de los gases ideales (PV=nRT), despejaremos la masa molar del gas de la fórmula y haremos los respectivos factores de conversión. Para ver este tema y muchas más explicaciones detalladas, visita el tema de Gases 

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Ecuación de Estado de los Gases Ideales

Esta también es llamada la ley de los gases ideales. Esta es una ecuación que relaciona a todas las leyes que define el comportamiento de un gas (presión, temperatura, volumen, número de moles). La expresión matemática  de esta ecuación se obtiene mediante la combinación de las leyes descritas anteriormente.

PV = nRT

Donde R es la Constante universal de los gases ideales y tiene un valor de 0.082 atm*L /mol*K

P: Presión; n: numero de moles: T: temperatura.

De esta ecuación se puede obtener una variante, la cual nos relaciona la densidad con las otras variables.

PM = DRT

Donde M es el peso molecular y D es la densidad.

Ej₁: ¿Cuántas moles de un gas ideal hay en 1 litro a 1 atm de presión y 27ºC?

Solución: Datos: V= 1 L. P: 1 atm T= 27 ºC n=?

La temperatura debe ser expresada en kelvin

K = 273 + ºC

T= 273 + 27 = 300 K

Aplicando la ecuación de estado PV = nRT

Despejando número de moles

n = (PV) / (RT)

n = [(1 atm) * (1 L)] / [(0.082 atm ^. L / mol ^. K) * (300 K)]

n= 0.041 mol

Ej₂: Que volumen ocupa 64 g de O₂ a 2 atm de Presión y 300 K.

Solución: Datos: P= 2 atm. T = 300 K n=? V=?

Primero que todo debemos conocer el número de moles (n):

n = (masa de muestra) / (masa molecular)

n = (64 g de O₂) / (32 g/mol de O₂)

n = 2 mol

Aplicando la ecuación de estado PV = nRT

Despejando volumen

V = (nRT) / (P)

V = [(2 mol) * (0.082 atm ^. L /mol ^. K)] * [(300 K) / (2 atm)]

V = 24.6 L.