Calculadora de densidad de gases (densidad y masa molar)
Calcula cuántos gramos de un gas caben en un litro a tu presión y temperatura, o convierte una densidad medida en masa molar para identificar el gas.
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Fórmula
- Densidad:
ρ = P × M ÷ (R × T) - Masa molar:
M = ρ × R × T ÷ P - Volumen molar:
Vm = R × T ÷ P
R = 8,314462618 J/(mol K). La presión se convierte a pascales (1 atm = 101325 Pa, 1 bar = 100000 Pa, 1 mmHg = 101325 / 760 Pa) y la temperatura a kelvin (K = °C + 273,15). Con M en kg/mol, ρ sale en kg/m³, que equivale a g/L.
Ejemplo resuelto
Densidad del dióxido de carbono (M = 44,01 g/mol) a 100 kPa y 300 K:
- P = 100 000 Pa y M = 0,04401 kg/mol.
- ρ = 100 000 × 0,04401 ÷ (8,314462618 × 300) = 4401 ÷ 2494,34
- ρ = 1,764 g/L, que son 1,764 kg/m³.
Preguntas frecuentes
¿Cómo se calcula la densidad de un gas?
Usa ρ = P × M ÷ (R × T), de la ley de los gases ideales. Para nitrógeno (28,0134 g/mol) a 101325 Pa y 273,15 K: ρ = 101325 × 0,0280134 ÷ (8,314462618 × 273,15) = 1,2498 kg/m³, que son 1,2498 g/L.
¿Cómo calculo la masa molar de un gas desconocido?
Usa M = ρ × R × T ÷ P. Un gas con densidad 2,0 g/L a 100 kPa y 300 K tiene M = 2,0 × 8,314462618 × 300 ÷ 100 000 × 1000 = 49,89 g/mol. Compara ese valor con las masas molares de los gases candidatos.
¿Cuál es la densidad del aire?
Con una masa molar media de 28,96 g/mol, el aire seco a 1 atm y 25 °C tiene una densidad de 101325 × 0,02896 ÷ (8,314462618 × 298,15) = 1,184 g/L. Disminuye al subir la temperatura o al bajar la presión.
¿Por qué g/L es lo mismo que kg/m³?
1 kg son 1000 g y 1 m³ son 1000 L, así que 1 kg/m³ = 1000 g ÷ 1000 L = 1 g/L. La calculadora muestra la densidad en g/L y puedes leerla directamente como kg/m³.
¿Qué precisión tiene la densidad del gas ideal?
Es precisa para la mayoría de los gases cerca de condiciones ambiente, normalmente con un error de alrededor del 1% a 1 atm. Es menos fiable a alta presión, baja temperatura o cerca del punto de ebullición, donde los gases reales se desvían. Por ejemplo, el CO2 a 1 atm y 0 °C mide unos 1,977 g/L, mientras que el valor ideal es 1,964 g/L.