Ideell gasslov: Bearbeidede kjemiproblemer

buzbuzzer/Getty Images

De ideell gasslov relaterer trykket, volumet, mengden og temperaturen til en ideell gass. Ved vanlige temperaturer kan du bruke den ideelle gassloven for å tilnærme oppførselen til ekte gasser. Her er eksempler på hvordan man bruker den ideelle gassloven. Det kan være lurt å henvise til generelle egenskaper til gasser å gjennomgå konsepter og formler knyttet til ideelle gasser.

Ideell gasslovproblem #1

Problem

Et hydrogengasstermometer er funnet å ha et volum på 100,0 cm³når den plasseres i et isvannbad ved 0°C. Når det samme termometeret er nedsenket i koking flytende klor , er volumet av hydrogen ved samme trykk funnet å være 87,2 cm³. Hva er temperaturen på kokepunktet av klor?

Løsning

For hydrogen er PV = nRT, hvor P er trykk, V er volum, n er antall føflekker , R er gasskonstanten , og T er temperatur.

I utgangspunktet:

P₁= P, V₁= 100 cm³, n₁= n, T₁= 0 + 273 = 273 K

PV₁= nRT₁

Til slutt:

P_to= P, V_to= 87,2 cm³, n_to= n, T_to= ?

PV_to= nRT_to

Merk at P, n og R er samme . Derfor kan ligningene skrives om:

P/nR = T₁/I₁= T_to/I_to

og T_to= V_toT₁/I₁

Plugger inn verdiene vi kjenner:

T_to= 87,2 cm³x 273 K / 100,0 cm³

T_to= 238 K

Svar

238 K (som også kan skrives som -35°C)

Ideell gasslovproblem #2

Problem

2,50 g XeF4-gass plasseres i en evakuert 3,00 liters beholder ved 80°C. Hva er trykket i beholderen?

Løsning

PV = nRT, hvor P er trykk, V er volum, n er antall mol, R er gasskonstanten og T er temperatur.

P=?
V = 3,00 liter
n = 2,50 g XeF4 x 1 mol/ 207,3 g XeF4 = 0,0121 mol
R = 0,0821 l·atm/(mol·K)
T = 273 + 80 = 353 K

Plugger inn disse verdiene:

P = nRT/V

P = 00121 mol x 0,0821 l·atm/(mol·K) x 353 K / 3,00 liter

P = 0,117 atm

Svar

0,117 atm