¿Qué es la calculadora de masa molar de un gas?
Esta herramienta calcula la masa molar (\(M\)) de una sustancia en estado gaseoso a partir de cuatro magnitudes que puedes medir: la masa de la muestra (\(m\)), su volumen (\(V\)), la presión (\(P\)) y la temperatura absoluta (\(T\)). Se basa en la ley de los gases ideales, así que resulta ideal para identificar un gas desconocido o comprobar un peso molecular medido en el laboratorio en cuestión de segundos.
Cómo utilizarla
Introduce la masa del gas en gramos, el volumen que ocupa en litros, la presión en atmósferas y la temperatura en kelvin (\(K = {}^{\circ}C + 273{,}15\)). La calculadora te devuelve la masa molar en g/mol, junto con el número de moles y la densidad del gas.
La fórmula explicada
La ley de los gases ideales se expresa como \(PV = nRT\), donde \(n\) es el número de moles. Como los moles son \(n = m/M\), al sustituir obtenemos \(PV = (m/M)RT\). Si despejamos la masa molar, llegamos a $$M = \frac{m\,R\,T}{P\,V}$$ Usando la densidad \(\rho = m/V\), la expresión se simplifica a $$M = \frac{\rho\,R\,T}{P}$$ Aquí \(R = 0{,}082057\ \text{L}\cdot\text{atm}\cdot\text{mol}^{-1}\cdot\text{K}^{-1}\) cuando la presión se mide en atm y el volumen en litros.
Ejemplo resuelto
Imagina que 32 g de un gas desconocido ocupan 22,414 L a 1 atm y 273,15 K (condiciones normales). Los moles son $$n = \frac{1 \times 22{,}414}{0{,}082057 \times 273{,}15} \approx 1\ \text{mol}$$ de modo que \(M = \frac{32}{1} = 32\ \text{g/mol}\), lo que identifica el gas como oxígeno (O₂).
Preguntas frecuentes
¿Qué unidades debo usar? La masa en gramos, el volumen en litros, la presión en atmósferas y la temperatura en kelvin, para que coincidan con el valor \(R = 0{,}082057\).
¿Se asume comportamiento ideal? Sí. Los gases reales se desvían a presiones muy altas o temperaturas muy bajas, pero la ley de los gases ideales es precisa en la mayoría de condiciones cotidianas.
¿Puedo usar grados Celsius? No. Antes debes convertir a kelvin sumando 273,15; de lo contrario, el resultado será incorrecto.