Konvertering af atmosfærer til mol gas:en praktisk guide

Chain45154/Getty Images

En hæveautomat (atmosfære) er en enhed for gastryk. Én atm svarer til standardatmosfærisk tryk ved havoverfladen:14,7psi, 101325Pa, 1,01325bar eller 1013,25mbar. Den ideelle gaslov giver dig mulighed for at forbinde en gass tryk inde i en beholder til antallet af mol, den indeholder, så længe temperatur og volumen forbliver konstant.

Ved standardtemperaturen og -trykket (STP) på 273K (0°C / 32°F) og 1atm optager et mol af en ideel gas 22,4 l. Dette forhold er grundlaget for at konvertere tryk målt i atmosfærer til mol gas.

Den ideelle gaslov

Den ideelle gaslov er udtrykt som:

PV=nRT

hvor P er tryk, V er volumen, n er antallet af mol, T er absolut temperatur i Kelvin, og R er den ideelle gaskonstant. Når trykket måles i atmosfærer, R =0,082057 Latmmol⁻1K⁻1. Hvis du foretrækker SI-enheder, R =8,3145 Jmol⁻¹K⁻¹ (≈8,3145m³Pamol⁻¹K⁻¹).

Denne ligning gælder for en ideel gas - en hvis molekyler er perfekt elastiske og ikke optager noget volumen. Selvom ingen rigtig gas opfylder disse kriterier nøjagtigt, er loven en god tilnærmelse for de fleste gasser under STP-forhold.

Relateret tryk til mol gas

Omarrangering af den ideelle gaslov giver to nyttige former:

P=(nRT)/V  eller n=(PV)/(RT)

Hvis du holder temperatur og volumen konstant, er trykket og antallet af mol direkte proportionale:P=Cn og n=P/C , hvor C=RT/V .

For at beregne C , mål volumen i liter eller kubikmeter, og brug den tilsvarende værdi af R . Temperaturen skal altid udtrykkes i Kelvin; konverter fra Celsius ved at lægge 273,15 til eller fra Fahrenheit ved at trække 32 fra, gange med 5/9 og derefter lægge 273,15 sammen.

Eksempel

Overvej en 0,5-L pære fyldt med argon ved et tryk på 3,2 atm, når pæren er slukket og stuetemperaturen er 25°C. Hvor mange mol argon indeholder pæren?

Bestem først C ved hjælp af R=0,082Latmmol⁻¹K⁻¹ :

C=(RT)/V=(0,082×298,15)/0,5=48,9atmmol⁻¹

Beregn derefter molerne:

n=P/C=3,2/48,9≈0,065 mol

Referencer

• Kemi LibreTexts:Den ideelle gaslov
• ThoughtCo:Lær om STP i kemi