science >> Wetenschap >  >> Fysica

Hoe het aantal mol verzameld waterstofgas te berekenen

Waterstofgas heeft de chemische formule H2 en het molecuulgewicht van 2. Dit gas is de lichtste substantie van alle chemische verbindingen en het meest voorkomende element in het universum. Waterstofgas heeft ook veel aandacht getrokken als potentiële energiebron. Waterstof kan bijvoorbeeld worden verkregen door elektrolyse van het water. U berekent de hoeveelheid waterstof in mol, hetzij uit de gasmassa, hetzij uit de ideale gaswet.

Maak uzelf vertrouwd met de ideale gaswet die wordt gegeven als PV = nRT; waar "P" staat voor druk, "V" voor volume, "n" voor het aantal mol van een gas en "T" voor temperatuur. "R" staat voor de molaire gasconstante, die 8,314472 is. Met de gasconstante kunt u werken met de standaardeenheden van Kelvin voor temperatuur, aantal mol gas, druk in pascal en volume in kubieke meter.

Voeg de waarde 273,15 toe aan de temperatuur in Celsius (C) om deze te converteren naar Kelvin (K).

Als de waterstof bijvoorbeeld bij 20C werd verzameld, zou deze temperatuur overeenkomen met 293.15 (273.15 + 20) K.

Vermenigvuldig de druk die gewoonlijk wordt uitgedrukt in atmosferen ( atm) met 101,325 om de druk om te zetten in het Internationale systeem van eenheden pascal (Pa).

Als het verzamelde gas bijvoorbeeld onder de druk van 2 atm staat, zal het worden omgezet in 101,325 x 2 atm = 202.650 Pa.

Converteer het volume van het verzamelde gas naar kubieke meters.

Als het volume bijvoorbeeld in liters (L) wordt uitgedrukt, deelt u het door 1.000. Dus, 25 liter komt overeen met 0,025 (25 /1.000) kubieke meter.

Vermenigvuldig het volume en de druk en deel het product door de temperatuur en het molaire gas constant om de mol van het waterstofgas te berekenen.

In het voorbeeld is de hoeveelheid waterstof 202.650 x 0.025 /293.15 x 8.314472 = 2.078 mol.

Gebruik de massa van het waterstofgas om de gasvlekken direct te berekenen; verdeel het waterstofgewicht door het molecuulgewicht van 2 g /mol.

Bijvoorbeeld, 250 gram (g) waterstofgas komt overeen met 250 g /2 g /mol = 125 mol.

Waarschuwing

Vermijd vonken of open vuur bij het werken met waterstofgas, omdat het ontvlambaar en explosief is.