La loi des gaz parfaits illustre l'expression la plus simple des paramètres déterminant le comportement de gaz, à savoir la pression, le volume et la température. Il est appelé idéal car il ne correspond à aucun gaz réel parfaitement, mais si les atomes étaient infiniment petit, en prenant pas de volume eux-mêmes, et ils ont eu aucune interaction les uns avec les autres, ils doivent obéir à la loi des gaz parfaits exactement.
Même avec les «imperfections» de gaz réels, la loi donne des résultats équitables accord pour les gaz inertes tels que l'hélium, et à des résultats moins qualitatifs pour beaucoup d'autres gaz. En prime, d'autres paramètres peuvent être calculés en utilisant la loi, tels que le poids moléculaire.
Instructions
Dérivation et l'exemple
1 Ecrire l'expression ordinaire de la loi des gaz parfaits: PV = nRT, où "P" est égale à la pression, "V" est égal volume du récipient, "n" est égal au nombre de moles, ou des unités de masse, impliqué, "T" est égale à la température du système, et "R" est la constante des gaz parfaits.
2 Convertir le nombre de moles dans une forme différente qui comprend le poids moléculaire. Une telle forme est le poids du gaz, "w", divisé par son poids moléculaire, «MW»: PV = (p / MW) RT.
Réarranger cette équation de telle sorte que la solution produit de la masse moléculaire. Utilisation de l'algèbre simple, transférer le poids moléculaire du côté gauche de l'équation et de la pression et du volume sur le côté droit de l'équation.
Le résultat est MW = WRT / PV.
3 En utilisant l'appareil approprié dans le laboratoire de physique de la chimie, introduire exactement 1 litre d'hélium gazeux dans le récipient, sous exactement 1 atmosphère de pression. La température est de 20 degrés Celsius. Calculer le poids du récipient moins le poids de l'air qu'elle contenait initialement; le poids qui est attribuable à l'hélium gazeux est de 0.167 grammes. Comme il est connu que R est égal à 0.08206 litres atmosphères / mole degrés Kelvin, et 20º C est égale à 293º K, le calcul est simple.
MW = (0,167 g) (0,08206 lit-atm / mole-º K) (293º K) / (1,00 x 1,00 atm allumé)
Par conséquent, MW est égal à 4.02.
4 Notez que cette détermination est en accord étroit avec le poids moléculaire réel du gaz d'hélium, qui est de 4,00-bien dans l'erreur expérimentale. Tenter une détermination du poids moléculaire d'un certain nombre d'autres gaz fonctionnerait assez bien; Cependant, les gaz réactifs tels que le chlore gazeux ne fonctionnerait pas aussi bien. En outre, les gaz dont les atomes prennent beaucoup plus d'espace introduiraient erreur supplémentaire. En effet, le volume atomique devrait être compris dans l'équation des gaz parfaits.