Enunciado
Química - Princípios de Química: Questionando a Vida Moderna e o Meio Ambiente - 5ª Edição - Peter Atkins, Loretta Jones e Leroy Laverman- Ed: 5º - Capítulo 4.1 - Ex. 42
42. Ordene os seguintes gases pela densidade crescente: , , . A temperatura e a pressão são as mesmas nas três amostras.
Passo 1
Bom, primeiro a gente tem que achar a relação entre a lei dos gases e a densidade dele.
Sabemos a fórmula que relaciona a pressão e volume com a temperatura de um gás:
Mas sabemos que dessa fórmula, é o número de mols do gás na amostra analisada, que pode ser reescrito como:
Como a densidade é a massa por unidade de volume, podemos rearranjar a equação da seguinte forma:
Onde é a densidade que queremos. Podemos observar que a densidade do gás, para uma mesma pressão e temperatura, é diretamente proporcional à sua massa molar , ou seja, quanto maior a massa molar, maior a densidade do gás.
Passo 2
Agora, vamos calcular as massas molares dos gases, sabendo que e :
Passo 3
Ordenando crescentemente os gases pela massa molar temos:
E como a densidade de um gás é diretamente proporcional à sua massa molar, então suas densidades respeitam a mesma ordem em relação à grandeza da massa molar