De ideale gasvergelijking die hieronder wordt besproken in stap 4 is voldoende voor het berekenen van de druk van waterstofgas onder normale omstandigheden. Boven 150 psi (tien keer de normale atmosferische druk) en de van der Waals-vergelijking moet mogelijk worden ingeroepen om rekening te houden met intermoleculaire krachten en de eindige grootte van de moleculen.

Meet de temperatuur (T), het volume (V ) en massa van het waterstofgas. Een methode om de massa van een gas te bepalen, is om een ​​licht maar sterk vat volledig te evacueren en het daarna te wegen voor en na de introductie van de waterstof.

Bepaal het aantal mol, n. (Mollen zijn een manier om moleculen te tellen. Eén mol van een stof is gelijk aan 6.022 x 10 ^ 23 moleculen.) De molecuulmassa van waterstofgas, dat een diatomisch molecuul is, is 2,016 g /mol. Met andere woorden, het is twee keer de molaire massa van een individueel atoom, en daarom twee keer het molecuulgewicht van 1.008 amu. Om de molentelling te vinden, verdeel de massa in grammet 2.016. Als de massa van het waterstofgas bijvoorbeeld 0,5 gram is, dan is n gelijk aan 0,2480 mol.

Converteer de temperatuur T naar Kelvin-eenheden door 273,15 toe te voegen aan de temperatuur in graden Celsius.

Gebruik de ideale gasvergelijking (PV = nRT) om druk op te lossen. n is het aantal mol en R is de gasconstante. Het is gelijk aan 0.082057 L atm /mol K. Daarom moet u uw volume converteren naar liters (L). Wanneer u opdruk P oplost, bevindt deze zich in een atmosfeer. (De niet-officiële definitie van één atmosfeer is de luchtdruk op zeeniveau.)

TL; DR (te lang; niet gelezen)

Voor de hoge drukken waarin waterstofgas vaak voorkomt opgeslagen, kan de van der Waals-vergelijking worden gebruikt. Het is P + a (n /V) ^ 2 = nRT. Voor diatomisch waterstofgas, a = 0,24 atm L ^ 2 /mol ^ 2 en b = 0,0266 l /mol. Deze formule gooit enkele aannames van de ideale gasvergelijking weg (bijvoorbeeld dat gasmoleculen puntdeeltjes zijn zonder dwarsdoorsnede, en dat ze geen aantrekkelijke of afstotende kracht op elkaar uitoefenen).