La densité indique la masse du composé par unité de volume et est calculé comme le rapport de la masse (m) au volume (V): m /V. La conversion directe de la masse moléculaire (notée M) n'est possible que pour les substances gazeuses, et basée sur la loi des gaz parfaits PV = (m /M) RT; P représente la pression, T la température et R la constante des gaz molaires. A titre d'exemple, calculer la densité du dioxyde de carbone (CO2) gaz ayant le poids moléculaire de 44 g /mole à la température de 300 K (Kelvin) et la pression de 2 atmosphère (atm).

Multiplier les deux côtés de l'équation de gaz idéale PV = (m /M) x RT de la valeur M /RTV pour obtenir l'expression suivante pour la densité: Densité = m /V = ​​PM /RT.

Arrondir le gaz molaire constante R au quatrième chiffre pour obtenir 8,3145 J /mole x K; cette précision est suffisante pour la plupart des calculs. Notez que la constante est donnée dans le Système international d'unités (SI); J signifie Joule, unité d'énergie.

Multiplie la pression P en atm par le facteur 101,325 pour convertir la pression en unité SI Pascal (Pa). Dans notre exemple, Pression = 101,325 x 2 atm = 202,650 Pa.

Multipliez la pression et la masse moléculaire, puis divisez par la température T et la constante de gaz pour calculer la densité (g /mètre cube). Dans notre exemple, la densité de CO2 est de 202.650 Pa x 44 g /mole /(8.3145 x 300 K) = 3.574,71 g /mètres cubes.