La ecuación de gas ideal que se analiza a continuación en el Paso 4 es suficiente para calcular la presión del gas de hidrógeno en circunstancias normales. Es posible que sea necesario invocar más de 150 psi (diez veces la presión atmosférica normal) y la ecuación de van der Waals para tener en cuenta las fuerzas intermoleculares y el tamaño finito de las moléculas.
Mida la temperatura (T), volumen (V) y masa del gas 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.
Determine la cantidad 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 del gas hidrógeno, que es una molécula diatómica, es 2.016g /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 uma. Para encontrar el recuento de lunares, divida la masa en gramos por 2.016. Por ejemplo, si la masa del gas de 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 el ecuación de gas ideal (PV \u003d 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 al nivel del mar.)
Consejos
Para las altas presiones en las que a menudo se almacena el gas hidrógeno, Se puede usar la ecuación de van der Waals. Es P + a (n /V) ^ 2 \u003d nRT. Para gas de hidrógeno diatómico, a \u003d 0.244atm L ^ 2 /mol ^ 2 yb \u003d 0.0266L /mol. Esta fórmula arroja algunos de los supuestos de la ecuación de gas ideal (por ejemplo, que las moléculas de gas son partículas puntuales sin sección transversal, y que no ejercen una fuerza atractiva o repulsiva entre sí).
