Ο ιδανικός νόμος για το αέριο καθορίζει ότι ο όγκος που καταλαμβάνεται από ένα αέριο εξαρτάται από την ποσότητα της ουσίας (αέριο) καθώς και από τη θερμοκρασία και την πίεση. Η τυπική θερμοκρασία και πίεση - συνήθως συντετμημένη από το αρκτικόλεξο STP - είναι 0 βαθμοί Κελσίου και 1 ατμόσφαιρα πίεσης. Οι παράμετροι των αερίων που είναι σημαντικοί για πολλούς υπολογισμούς στη χημεία και τη φυσική υπολογίζονται συνήθως στο STP. Ένα παράδειγμα θα ήταν ο υπολογισμός του όγκου που καταλαμβάνουν 56 g αερίου αζώτου.
Εξοικειωθείτε με τον ιδανικό νόμο περί φυσικού αερίου. Μπορεί να γραφτεί ως: V = nRT / P. Το "Ρ" είναι πίεση, το "V" είναι όγκος, το η είναι ο αριθμός γραμμομορίων αερίου, το "R" είναι η σταθερά μοριακού αερίου και το "Τ" είναι θερμοκρασία.
Καταγράψτε τη σταθερά μοριακού αερίου "R". R = 8.314472 J / mole x Κ. Η σταθερά αερίου εκφράζεται στο Διεθνές Σύστημα Μονάδων (SI) και, ως εκ τούτου, άλλες παράμετροι στην ιδανική εξίσωση αερίου πρέπει να είναι και σε μονάδες SI.
Μετατρέψτε την πίεση από την ατμόσφαιρα (atm) σε Pascals (Pa) - τις μονάδες SI - πολλαπλασιάζοντας επί 101,325. Μετατροπή από βαθμό Κελσίου σε Kelvins - οι μονάδες SI για θερμοκρασία - προσθέτοντας 273.15. Αντικαθιστώντας αυτή τη μετατροπή στον ιδανικό νόμο για το φυσικό αέριο παράγεται μια τιμή RT / P που είναι 0,022414 κυβικά μέτρα / mole στο STP. Έτσι, στο STP, ο ιδανικός νόμος για το φυσικό αέριο μπορεί να γραφτεί V = 0,022414n.
Διαιρέστε τη μάζα του βάρους του αερίου με τη μοριακή μάζα του για να υπολογίσετε το n - τον αριθμό των γραμμομορίων. Το αέριο άζωτο έχει μοριακή μάζα 28 g / mole, έτσι 56 g του αερίου είναι ισοδύναμα με 2 mol.
Πολλαπλασιάστε τον συντελεστή 0,022414 με τον αριθμό γραμμομορίων για τον υπολογισμό του όγκου αερίου (σε κυβικά μέτρα) στην τυπική θερμοκρασία και πίεση. Στο παράδειγμά μας, ο όγκος του αερίου αζώτου είναι 0,022414 x 2 = 0,044828 κυβικά μέτρα ή 44,828 λίτρα.