La ecuación de los gases ideales que se discute a continuación en el Paso 4 es suficiente para calcular la presión del gas de hidrógeno en circunstancias normales. Por encima de 150 psi (diez veces la presión atmosférica normal) y puede ser necesario invocar la ecuación de van der Waals para tener en cuenta las fuerzas intermoleculares y el tamaño finito de las moléculas.
Mida la temperatura (T), el volumen (V ), y la masa del gas de hidrógeno. Un método para determinar la masa de un gas es evacuar completamente un recipiente ligero pero fuerte, luego pesarlo antes y después de introducir el hidrógeno.
Determinar el número de moles, n. (Los lunares son una forma de contar moléculas. Un mol de una sustancia equivale a 6.022 × 10 ^ 23 moléculas). La masa molar de gas hidrógeno, al ser una molécula diatómica, es de 2.016 g /mol. En otras palabras, es el doble de la masa molar de un átomo individual y, por lo tanto, el doble del peso molecular de 1.008 amu. Para encontrar el conteo de mole, divida la masa en gramos por 2.016. Por ejemplo, si la masa del gas hidrógeno es 0.5 gramos, entonces n es igual a 0.2480 moles.
Convierta la temperatura T en unidades Kelvin agregando 273.15 a la temperatura en grados Celsius.
Use la ecuación de gas ideal (PV = nRT) para resolver la presión. n es el número de moles y R es la constante de gas. Es igual a 0.082057 L atm /mol K. Por lo tanto, debe convertir su volumen a litros (L). Cuando resuelva la presión P, estará en atmósferas. (La definición no oficial de una atmósfera es la presión del aire a nivel del mar).
TL; DR (Demasiado tiempo; no lo leyó)
Por las altas presiones en las que el gas de hidrógeno es a menudo almacenado, se puede usar la ecuación de van der Waals. Es P + a (n /V) ^ 2 = nRT. Para el gas hidrógeno diatómico, a = 0.244atm L ^ 2 /mol ^ 2 yb = 0.0266L /mol. Esta fórmula descarta algunas de las suposiciones de la ecuación de los gases ideales (por ejemplo, que las moléculas de gas son partículas puntuales sin sección transversal, y que no ejercen una fuerza atractiva o repulsiva entre sí).
