A equação ideal do gás discutida abaixo na Etapa 4 é suficiente para calcular a pressão do gás hidrogênio em circunstâncias normais. Acima de 150 psi (pressão atmosférica dez vezes normal) e a equação de van der Waals pode precisar ser invocada para explicar as forças intermoleculares e o tamanho finito das moléculas.
Meça a temperatura (T), volume (V) e massa do gás hidrogênio. Um método para determinar a massa de um gás é evacuar completamente um vaso leve, mas forte, e pesá-lo antes e depois da introdução do hidrogênio.
Determine o número de moles, n. (As molas são uma maneira de contar moléculas. Uma mol de uma substância é igual a 6,022 × 10 ^ 23 moléculas.) A massa molar do gás hidrogênio, sendo uma molécula diatômica, é de 2,016g /mol. Em outras palavras, é o dobro da massa molar de um átomo individual e, portanto, o dobro do peso molecular de 1,008 amu. Para encontrar a contagem de toupeiras, divida a massa em gramas por 2,016. Por exemplo, se a massa do gás hidrogênio for 0,5 gramas, n será igual a 0,2480 moles.
Converta a temperatura T em unidades Kelvin adicionando 273,15 à temperatura em graus Celsius.
equação de gás ideal (PV \u003d nRT) para resolver a pressão. n é o número de moles e R é a constante de gás. É igual a 0,082057 L atm /mol K. Portanto, você deve converter seu volume em litros (L). Quando você resolver a pressão P, ela estará nas atmosferas. (A definição não oficial de uma atmosfera é a pressão do ar no nível do mar.)
Dicas
Para as altas pressões nas quais o gás hidrogênio é frequentemente armazenado, a equação de van der Waals pode ser usada. Para hidrogênio gasoso diatômico, a \u003d 0,244atm L ^ 2 /mol ^ 2 eb \u003d 0,0266L /mol. Essa fórmula elimina algumas das suposições da equação ideal dos gases (por exemplo, que as moléculas de gás são partículas pontuais sem seção transversal e que não exercem uma força atraente ou repulsiva uma sobre a outra).
