Cómo calcular la masa molar de un gas desconocido

Determinar la masa molar de un gas desconocido implica un experimento de varios pasos. El científico determina en primer lugar la masa del matraz llenándolo con aire seco y comparando la masa del recipiente lleno con la densidad conocida del aire. Luego llena el matraz con el gas desconocido, mide su masa, temperatura y presión, y sustituye estos valores en la ecuación del gas ideal. Afortunadamente, la mayoría de los estudiantes y legos no tienen que realizar este experimento, pero frecuentemente necesitan saber cómo utilizar los datos sobre la misma masa, temperatura y presión para calcular la masa molar.

Determina la densidad del aire seco en el matraz consultando una tabla de densidades. La densidad depende de la temperatura y la presión, por lo que debes asegurarte de escoger el valor apropiado para las condiciones dadas en el problema.

Por ejemplo, si el aire se encuentra a una temperatura y presión normales (aproximadamente 273,15 grados Kelvin y 101,33 kilopascales), su densidad es de 1,29 gramos por litro.

Reemplaza la densidad del aire y el volumen del matraz en la ecuación de la masa: masa = densidad * volumen.

Si el volumen del matraz es de 1 litro, la ecuación será: masa = 1,29 * 1.

Simplifica la ecuación para establecer la masa de la muestra de aire.

El aire seco tiene una masa de 1,29 gramos.

Sustrae la masa del aire del total de la masa del recipiente lleno de aire, el cual fue dado en el problema. Registra el resultado como la masa del matraz.

Si el matraz lleno tiene una masa de 150 gramos y el aire seco tiene una masa de 1,29 gramos, luego, el matraz vacío tiene una masa de 148,71 gramos.

Sustrae la masa del matraz de la masa del recipiente lleno con el gas desconocido. Registra este resultado como la masa del gas desconocido.

Si el matraz que contiene el gas desconocido tiene una masa de 151 gramos, el gas solo tiene una masa de 2,29 gramos.

Reemplaza la masa, temperatura y presión del gas desconocido en la ecuación del gas ideal: moles de gas = (presión * volumen)/(constante universal de los gases * temperatura). La constante universal de los gases es 8,3145 si la presión está expresada en kilopascales o 0,0821 si está expresada en atmósferas.

Por ejemplo, si el gas desconocido se encuentra a una temperatura y presión normales, la ecuación será: moles de gas = (101,33 * 1)/(8,3145 * 273,15).

Resuelve la ecuación para determinar los moles del gas desconocido en el matraz.

Hay aproximadamente 0,044617 moles de gas dentro del recipiente.

Divide la masa del gas desconocido por los moles del gas para calcular su masa molar.

El gas tiene una masa de aproximadamente 51,326 gramos por mol.