Ultimo aggiornamento: 2026-06-16

La densità di un gas è la sua massa per unità di volume e, a differenza di un solido o di un liquido, cambia in modo marcato con pressione e temperatura perché i gas sono molto comprimibili. Questo calcolatore determina la densità di un gas ideale a partire da pressione, massa molare e temperatura. Si usa in stechiometria, nel confrontare se un gas salirà o scenderà nell’aria e in ogni contesto in cui un gas debba essere pesato indirettamente attraverso le sue condizioni fisiche.

Dalla legge dei gas ideali alla densità

Si parte dalla legge dei gas ideali, $PV = nRT$, e si sostituisce il numero di moli come massa divisa per massa molare, $n = m/M$. Riarrangiando come massa per volume si ottiene:

$\rho = \frac{m}{V} = \frac{PM}{RT}$

Con la pressione $P$ in atmosfere, la massa molare $M$ in g/mol, la temperatura $T$ in kelvin e $R = 0{,}08206\ \mathrm{L\cdot atm/(mol\cdot K)}$, la densità risulta in grammi per litro, che equivale a kilogrammi per metro cubo.

Esempio svolto

Anidride carbonica ($M = 44{,}01\ \mathrm{g/mol}$) in condizioni standard di temperatura e pressione, $1\ \mathrm{atm}$ e $273{,}15\ \mathrm{K}$:

Si tratta di un valore ben superiore alla densità dell’aria (circa 1,29 g/L nelle stesse condizioni), motivo per cui l’anidride carbonica ristagna negli spazi bassi.

Perché la densità dipende dalle condizioni

La densità è direttamente proporzionale alla pressione e inversamente proporzionale alla temperatura assoluta. Comprimere o raffreddare un gas avvicina le molecole e aumenta la densità; riscaldarlo o abbassarne la pressione le allontana. La massa molare fissa il riferimento: a temperatura e pressione fisse, ogni gas contiene lo stesso numero di molecole per litro, quindi una molecola più pesante implica un gas più denso. Una scorciatoia utile in condizioni STP è che una mole occupa 22,41 litri, quindi $\rho = M/22{,}41$.

Per la relazione di fondo tra pressione, volume e temperatura, vedi la Legge dei gas perfetti e la Legge generale dei gas. Poiché i gas più leggeri sono meno densi, effondono anche più velocemente, come quantificato dalla Calcolatore della legge di Graham (effusione).