Densità dei gas e massa molecolare

Claudia ha scritto:
Salve, ho difficoltà a risolvere questo problema.
La densità di un gas incognito è 1,561 g/L in determinate condizioni di temperatura e pressione. Calcolare la sua massa molecolare, sapendo che la densità di N₂ nelle stesse condizione è 1,35 g/L.
Grazie.

La risoluzione è questa:

Il rapporto tra le densità di due gas misurate nelle stesse condizioni di pressione e temperatura corrisponde al rapporto tra le due masse molecolari:

d₁/d₂ = M₁/M₂      

Conoscendo d₁ (densità gas incognito), d₂ (densità azoto) e M₂ (massa molecolare azoto), è quindi possibile ricavare M₁ (massa molecolare gas incognito):      

M₁ = (d₁/d₂)·M₂ = (1,561 g/L/1,35 g/L)·(14,0067×2) = 32,4  

Si poteva giungere allo stesso risultato tenendo presente il principio di Avogadro: volumi uguali di gas diversi nelle stesse condizioni di P e T, contengono la stessa quantità in moli. Dividendo la massa di 1 L di azoto per la sua massa molare, numericamente uguale alla sua massa molecolare, si ottiene la quantità in moli di azoto, identica alla quantità in moli presente in 1 L di gas incognito; conoscendo massa e quantità in moli del gas incognito si può ricavare la massa molare e determinare la sua massa molecolare. I calcoli sono questi:

n N₂ = m/m_molare = 1,35 g/28,0134 g/mol = 4,8191·10^-2 mol = n gas incognito

m_{molare gas incognito} = m/n = 1,561 g/4,8191·10^-2 mol = 32,4 g/mol

M₁ = 32,4

Ecco fatto…i conti tornano!