¿Cuál es la densidad del nitrógeno gaseoso a 227°C y 3800 mmHg de presión?

Respuesta : densidad = 1, 7 kg / LExplicación : Se define la densidad como una relación entre la masa y el volumen de un cuerpo, átomo, etc.

D = m / vNo contamos con la masa del átomo ni su volumen, pero gracias a la ley de los gases ideales, podemos encontrar una relación entre volumen, temperatura y presión.

PV = RTnP = presión ; V = volumen ; R = constante 0, 082 L⋅atm⋅K−1⋅mol−1 ; T = temperatura y n = molesn = masa / masa molarTransformar estas medidas a kelvin y atm.

227°C = 500, 15°K y 3800 mmHg = 5 atmPV = RTn - - > 5 atm * V = 0, 082 L⋅atm⋅K−1⋅mol−1 * 500, 15°K * nNotamos que para resolver la ecuación necesitamos volumen y moles, pero como se menciona antes n = masa / masa molar y la masa molar del nitrógeno es 14.

PV = RTn - - > 5 atm * V = 0, 082 L⋅atm⋅K−1⋅mol−1 * 500, 15°K * m / 14 g / molAhora nos falta el volumen y la masa, los cuales, como se dijo antes, sirven para determinar la densidad, por lo tanto sólo queda agrupar términos a un lado y otro de la ecuación.

PV = RTn - - > 5 atm * V = (41 L⋅atm⋅mol−1 * m) / 14 g / molPV = RTn - - > 14 g / mol * 5 atm * V = 41 L⋅atm⋅mol−1 * mPV = RTn - - > (14 g / mol * 5 atm) / 41 L⋅atm⋅mol−1 = m / Vdensidad = 1, 7 kg / L.