Περιεχόμενο
Ο ιδανικός νόμος για το αέριο ορίζει ότι ο όγκος που καταλαμβάνει ένα αέριο εξαρτάται από την ποσότητα της ουσίας (αέριο) καθώς και από τη θερμοκρασία και την πίεση. Η τυπική θερμοκρασία και πίεση - συνήθως συντομευμένη από το ακρωνύμιο STP - είναι 0 βαθμοί Κελσίου και 1 ατμόσφαιρα πίεσης. Οι παράμετροι των αερίων που είναι σημαντικοί για πολλούς υπολογισμούς στη χημεία και στη φυσική συνήθως υπολογίζονται σε STP. Ένα παράδειγμα θα ήταν να υπολογιστεί ο όγκος που καταλαμβάνουν 56 g αέριου αζώτου.
Γνωρίστε τον ιδανικό νόμο για το φυσικό αέριο. Μπορεί να γραφτεί ως: V = nRT / P. "P" είναι πίεση, "V" είναι όγκος, n είναι ο αριθμός γραμμομορίων ενός αερίου, "R" είναι η γραμμομοριακή σταθερά αερίου και "Τ" είναι η θερμοκρασία.
Καταγράψτε τη σταθερά μοριακού αερίου "R". R = 8.314472 J / mole x K. Η σταθερά αερίου εκφράζεται στο Διεθνές Σύστημα Μονάδων (SI) και, επομένως, και άλλες παράμετροι στην ιδανική εξίσωση αερίων πρέπει να είναι και σε μονάδες SI.
Μετατρέψτε την πίεση από ατμόσφαιρες (atm) σε Pascals (Pa) - τις μονάδες SI - πολλαπλασιάζοντας με 101,325. Μετατρέψτε από το βαθμό Κελσίου στους Κελβίνους - τις μονάδες SI για τη θερμοκρασία - προσθέτοντας 273,15. Η υποκατάσταση αυτών των μετατροπών στον ιδανικό νόμο για το αέριο παράγει μια τιμή RT / P που είναι 0,022414 κυβικά μέτρα / γραμμομόριο στο STP. Έτσι, στο STP, ο ιδανικός νόμος αερίου μπορεί να γραφεί V = 0.022414n.
Χωρίστε τη μάζα του βάρους του αερίου με τη μοριακή μάζα του για να υπολογίσετε το n - τον αριθμό των γραμμομορίων. Το αέριο αζώτου έχει μοριακή μάζα 28 g / mole, έτσι 56 g του αερίου είναι ισοδύναμα με 2 moles.
Πολλαπλασιάστε τον συντελεστή 0.022414 με τον αριθμό των γραμμομορίων για να υπολογίσετε τον όγκο του αερίου (σε κυβικά μέτρα) στην τυπική θερμοκρασία και πίεση. Στο παράδειγμα μας, ο όγκος του αερίου αζώτου είναι 0.022414 x 2 = 0.044828 κυβικά μέτρα ή 44.828 λίτρα.