Prawo gazu doskonałego określa, że objętość zajmowana przez gaz zależy od ilości substancji (gazu) oraz temperatury i ciśnienia. Standardowa temperatura i ciśnienie - zwykle określane skrótem STP - to 0 stopni Celsjusza i 1 atmosfera ciśnienia. Parametry gazów ważne dla wielu obliczeń w chemii i fizyce są zwykle obliczane w STP. Przykładem może być obliczenie objętości, jaką zajmuje 56 g gazowego azotu.
Zapoznaj się z prawem gazu doskonałego. Można go zapisać jako: V = nRT/P. „P” to ciśnienie, „V” to objętość, n to liczba moli gazu, „R” to stała molowa gazu, a „T” to temperatura.
Zapisz molową stałą gazu „R”. R = 8,314472 J/mol x K. Stała gazowa jest wyrażona w Międzynarodowym Układzie Jednostek (SI), a zatem inne parametry w równaniu gazu doskonałego również muszą być w jednostkach SI.
Przelicz ciśnienie z atmosfer (atm) na paskale (Pa) – jednostki SI – mnożąc przez 101 325. Konwertuj ze stopni Celsjusza na Kelviny – jednostki SI oznaczające temperaturę – dodając 273,15. Zastąpienie tych konwersji w równaniu gazu doskonałego daje wartość RT/P, która wynosi 0,022414 metrów sześciennych/mol w punkcie STP. Tak więc w STP można zapisać idealne prawo gazu V = 0,022414n.
Podziel masę masy gazu przez jego masę molową, aby obliczyć n – liczbę moli. Gazowy azot ma masę molową 28 g/mol, więc 56 g gazu odpowiada 2 molom.
Pomnóż współczynnik 0,022414 przez liczbę moli, aby obliczyć objętość gazu (w metrach sześciennych) w standardowej temperaturze i ciśnieniu. W naszym przykładzie objętość azotu wynosi 0,022414 x 2 = 0,044828 metrów sześciennych lub 44,828 litrów.