Sådan beregnes trykket af brintgas

Den ideelle gasligning diskuteret nedenfor i trin 4 er tilstrækkelig til at beregne trykket af hydrogengas under normale omstændigheder. Over 150 psi (ti gange normalt atmosfærisk tryk) og van der Waals ligningen må muligvis påberåbes for at tage højde for intermolekylære kræfter og molekylets endelige størrelse.

Mål temperaturen (T), volumenet (V) ) og hydrogengasens masse. En metode til bestemmelse af massen af ​​en gas er at evakuere et let men stærkt fartøj, så veje det før og efter introduktionen af ​​brintet.

Bestem antallet af mol, n. (Mol er en måde at tælle molekyler på. En mol af et stof svarer til 6,022 × 10 ^ 23 molekyler.) Molmassen af ​​hydrogengas, der er et diatomisk molekyle, er 2,016 g /mol. Med andre ord er det dobbelt så meget som et enkelt atoms molære masse, og derfor dobbelt så meget som 1.008 amu. For at finde moltællingen, divider massen i gram med 2.016. Hvis for eksempel hydrogengasens masse er 0,5 gram, så er n lig med 0,2480 mol.

Konverter temperaturen T til Kelvin-enheder ved at tilføje 273.15 til temperaturen i Celsius.

Brug den ideel gasligning (PV = nRT) for at løse for tryk. n er antallet af mol, og R er gaskonstanten. Det svarer til 0,082057 L atm /mol K. Derfor skal du konvertere dit volumen til liter (L). Når du løser for tryk P, vil det være i atmosfærer. (Den uofficielle definition af en atmosfære er lufttrykket på havniveau.)

TL; DR (for langt, ikke læst)

For de høje tryk, hvor der ofte er brintgas gemt, kan van der Waals ligningen anvendes. Det er P + a (n /V) ^ 2 = nRT. For diatomisk hydrogengas, a = 0,244atm L ^ 2 /mol ^ 2 og b = 0,0266L /mol. Denne formel kaster nogle af antagelserne af den ideelle gasligning ud (fx, at gasmolekylerne er punktpartikler uden tværsnit, og at de ikke udøver en attraktiv eller repulsiv kraft på hinanden).