Περιεχόμενο
Μια ατμόσφαιρα ή ατμόσφαιρα είναι μια μονάδα πίεσης αερίου. Ένα atm είναι η ατμοσφαιρική πίεση στο επίπεδο της θάλασσας, η οποία σε άλλες μονάδες είναι 14,7 λίβρες ανά τετραγωνική ίντσα, 101325 Pascals, 1,01325 bar ή 1013,25 millibars. Ο νόμος για το ιδανικό αέριο σας επιτρέπει να συσχετίζετε την πίεση ενός αερίου μέσα σε ένα δοχείο με τον αριθμό των γραμμομορίων αερίου, υπό την προϋπόθεση ότι διατηρείτε σταθερή τη θερμοκρασία και τον όγκο. Σύμφωνα με τον νόμο για το ιδανικό αέριο, 1 γραμμομόριο αέριου που καταλαμβάνει όγκο 22,4 λίτρων στους 273 βαθμούς Kelvin (0 βαθμοί Κελσίου ή 32 βαθμούς Φαρενάιτ) ασκεί πίεση ίση με 1 ΑΤΜ. Αυτές οι συνθήκες είναι γνωστές ως τυπική θερμοκρασία και πίεση (STP).
TL · DR (Πολύ μακρύ;
Χρησιμοποιήστε το νόμο για το ιδανικό αέριο για να συσχετίσετε την πίεση (P) ενός αερίου σε ένα δοχείο σε σταθερή θερμοκρασία (T) με τον αριθμό των γραμμομορίων (n) αερίου.
P = (nRT) ÷ V, όπου R είναι η ιδανική σταθερά αερίου.
Ο νόμος περί ιδανικού αερίου
Ο νόμος περί ιδανικού αερίου αναφέρεται στην πίεση αερίου (P) και τον όγκο (V) στον αριθμό γραμμομορίων αερίου (n) και της θερμοκρασίας (T) του αερίου σε βαθμούς Kelvin. Σε μαθηματική μορφή, αυτή η σχέση είναι:
PV = nRT
Το R είναι μια σταθερά γνωστή ως η ιδανική σταθερά αερίου. Όταν μετράτε την πίεση σε ατμόσφαιρες, η τιμή του R είναι 0,082057 L atm mol-1κ-1 ή 8.3145 μ3 Pa mol-1κ-1 (όπου αντιπροσωπεύει λίτρα).
Αυτή η σχέση είναι τεχνικά έγκυρη μόνο για ένα ιδανικό αέριο, το οποίο έχει τέλεια ελαστικά σωματίδια χωρίς επέκταση στο χώρο. Κανένα πραγματικό αέριο δεν πληροί αυτές τις συνθήκες, αλλά στο STP, τα περισσότερα αέρια φθάνουν αρκετά κοντά για να καταστήσουν τη σχέση εφαρμόσιμη.
Σχετικά με την πίεση προς τα αέρια
Μπορείτε να αναπροσαρμόσετε την ιδανική εξίσωση αερίων για να απομονώσετε είτε την πίεση είτε τον αριθμό των κρεατοερίων στη μία πλευρά του σημείου ισότητας. Γίνεται είτε P = (nRT) ÷ V ή n = PV ÷ RT. Εάν κρατάτε σταθερή τη θερμοκρασία και την ένταση, και οι δύο εξισώσεις σας δίνουν μια άμεση αναλογικότητα:
P = C × n και n = (1 / C) × P, όπου C = RT ÷ V.
Για να υπολογίσετε το C, μπορείτε να μετρήσετε την ένταση είτε σε λίτρα είτε σε κυβικά μέτρα, εφόσον θυμάστε να χρησιμοποιήσετε την τιμή του R που είναι συμβατή με την επιλογή σας. Όταν χρησιμοποιείτε το νόμο για το ιδανικό αέριο, εκφράστε πάντα τη θερμοκρασία σε βαθμούς Kelvin. Μετατρέψτε από βαθμούς Κελσίου προσθέτοντας 273,15. Για να μετατρέψετε σε Kelvin από το Fahrenheit, αφαιρέστε 32 από τη θερμοκρασία Fahrenheit, πολλαπλασιάστε με 5/9 και προσθέστε 273,15.
Παράδειγμα
Η πίεση του αερίου αργού μέσα σε ένα λαμπτήρα 0,5 λίτρων είναι 3,2 ATM όταν ο λαμπτήρας είναι απενεργοποιημένος και η θερμοκρασία δωματίου είναι 25 βαθμοί Κελσίου. Πόσα άλατα αργού είναι σε βολβό;
Αρχίστε με τον υπολογισμό της σταθεράς C = RT ÷ V, όπου R = 0,082 L atm mol-1κ-1. Λάβετε υπόψη ότι οι 25 βαθμοί Κελσίου = 298,15 K.
C = 48,9 atm mol-1.
Συνδέστε αυτήν την τιμή στην εξίσωση n = (1 / C) × P.
Ο αριθμός των γραμμομορίων αερίου είναι: (1 / 48,9 atm mol-1 ) Χ 3,2 atm
= 0,065 moles.