Densidade do gás → Massa Molar
M = (ρ·R·T)/P; ρ em g/L, R=0.08206, P em atm.
Massa molar (g/mol)
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Densidade de gás e massa molar
Pegue a equação dos gases ideais, substitua d = m/V nela e você chega em ρ = P · MM / (R · T). Aqui ρ é a densidade (g/L), MM a massa molar (g/mol), P a pressão e T a temperatura absoluta. Vire de cabeça para baixo e fica MM = ρ·R·T/P, que serve para descobrir um gás desconhecido. Alguns números a 25 °C e 1 atm: o ar (MM ≈ 29) fica perto de 1,18 g/L; o hidrogênio (MM = 2) não passa de uns 0,082 g/L, e é justamente por isso que um balão de H₂ sobe; o CO₂ (MM = 44) bate em torno de 1,80 g/L, mais pesado que o ar, então se junta nos pontos baixos de um ambiente fechado.
Aplicações
Meteorologia, em que o ar úmido sai menos denso que o ar seco porque a H₂O tem MM 18, abaixo de 29. Balões dirigíveis movidos a hélio ou ar quente. Segurança industrial, já que o CO₂ se acumula no chão e já asfixiou gente em adegas de vinho, silos e cervejarias. Aeronáutica, onde o ar rarefeito em altitude derruba tanto a sustentação quanto o empuxo dos motores. E química analítica, onde a densidade diz qual gás está na sua frente.
Perguntas frequentes
Por que CO₂ é risco em adegas? Com 1,84 g/L contra 1,20 do ar, ele se deposita na parte mais baixa do ambiente, e você não vê nem sente cheiro. Em concentração alta, mata.
Por que hélio faz balão subir? Com MM = 4 sua densidade ronda 0,16 g/L, perto de 7× mais leve que o ar que ele empurra para o lado. Essa diferença é o empuxo que vem do princípio de Arquimedes.
A fórmula vale para líquidos? Não. Ela só funciona para gases ideais, e líquidos não obedecem PV = nRT.
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