PV =nRT
dove P è la pressione, V è il volume, n è il numero di moli, R è la costante dei gas ideali e T è la temperatura.
Possiamo riorganizzare questa equazione per risolvere la densità, che è definita come massa per unità di volume:
densità =massa/volume =(n * massa molare)/V
Per prima cosa dobbiamo convertire la pressione da torr in atmosfere (atm):
7,00 x 10^2 torr * (1 atm / 760 torr) =0,921 atm
Successivamente, dobbiamo convertire la temperatura da gradi Celsius (°C) a Kelvin (K):
27,0 °C + 273,15 =300,15 K
Ora possiamo calcolare il numero di moli di gas fluoro utilizzando la legge dei gas ideali:
n =PV/RT =(0,921 atm * V) / (0,08206 L atm/mol K * 300,15 K)
Poiché non conosciamo il volume, per ora lo lasceremo come V.
Infine possiamo calcolare la densità:
densità =(n * massa molare)/V =[(0,921 atm * V) / (0,08206 L atm/mol K * 300,15 K)] * (38,0 g/mol) / V
Semplificando l'espressione:
densità =(1,458 g/L) * (0,921 atm/V)
Pertanto, la densità del gas fluoro a 7,00 x 10^2 torr e 27,0 °C è 1,458 g/L moltiplicata per il rapporto di 0,921 atm rispetto al volume in litri.
