La loi des gaz parfaits précise que le volume occupé par un gaz dépend de la quantité de substance (gaz) ainsi que de la température et de la pression. La température et la pression standard - généralement abrégées par l'acronyme STP - sont de 0 degré Celsius et 1 atmosphère de pression. Les paramètres des gaz importants pour de nombreux calculs en chimie et en physique sont généralement calculés à STP. Un exemple serait de calculer le volume occupé par 56 g d'azote gazeux.
Familiarisez-vous avec la loi des gaz parfaits. Il peut s'écrire sous la forme: V = nRT/P. "P" est la pression, "V" est le volume, n est le nombre de moles d'un gaz, "R" est la constante molaire du gaz et "T" est la température.
Enregistrez la constante molaire des gaz "R". R = 8,314472 J/mole x K. La constante de gaz est exprimée dans le Système international d'unités (SI) et, par conséquent, les autres paramètres de l'équation des gaz parfaits doivent également être en unités SI.
Convertissez la pression des atmosphères (atm) en Pascals (Pa) - les unités SI - en multipliant par 101 325. Convertissez des degrés Celsius en Kelvins - les unités SI pour la température - en ajoutant 273,15. La substitution de ces conversions dans la loi des gaz parfaits produit une valeur de RT/P qui est de 0,022414 mètres cubes/mole à STP. Ainsi, à STP, la loi des gaz parfaits peut s'écrire V = 0,022414n.
Divisez la masse du poids du gaz par sa masse molaire pour calculer n - le nombre de moles. L'azote gazeux a une masse molaire de 28 g/mole, donc 56 g de gaz équivalent à 2 moles.
Multipliez le coefficient 0,022414 par le nombre de moles pour calculer le volume de gaz (en mètres cubes) à la température et à la pression standard. Dans notre exemple, le volume d'azote gazeux est de 0,022414 x 2 = 0,044828 mètres cubes ou 44,828 litres.