Hvordan bestemme molekylvekt ved ideell gasslov

 

Derivasjon og eksempel

Skriv det vanlige uttrykket for den ideelle gassloven: PV = nRT, hvor 'P' er lik trykk, 'V' tilsvarer volumet av beholder, 'n' tilsvarer antall mol eller masse enheter involvert, 'T' er lik temperaturen i systemet, og 'R' er den ideelle gaskonstanten.

p> Konverter antall mol til en annen form som inkluderer molekylvekt. Et slikt skjema er vekten av gassen, 'w', dividert med molekylvekten 'MW': PV = (w / MW) RT.

Omarrangere denne ligningen slik at løsningen gir den molekylær vekt. Bruk enkel algebra, overfør molekylvekten til venstre på ligningen og trykk og volum til høyre side av ligningen.

Resultatet er MW = wRT / PV < /p>

3.

Bruk riktig apparat i det fysiske kjemi laboratoriet, introdusere nøyaktig 1 liter helium gass inn i beholderen, under nøyaktig 1 trykks atmosfære. Temperaturen er 20 grader Celsius. Beregn vekten av beholderen minus vekten av luft det innledningsvis inneholdt; vekten som kan tilskrives heliumgassen er 0,177 gram. Siden det er kjent at R er 0,08206 liter-atmosfærer / mol-grad Kelvin, og 20 u0026 # xBA; C er 293 og # xBA; K, beregningen er enkel.

MW = (0.167 gm) (0.08206 lit-atm / mol - u0026 # xBA; K) (293 u0026 # xBA; K) / (1,00 atm x 1,00 lit)

Derfor er MW 4,02.

4.

Legg merke til at denne bestemmelsen er i nær avtale med den faktiske molekylvekten av heliumgassen, som er 4,00 - vel innenfor eksperimentelle feil. Forsøk på en molekylvektsbestemmelse av en rekke andre gasser ville fungere ganske godt; Imidlertid vil reaktive gasser som klorgass ikke fungere også. Også gasser hvis atomer tar opp mye mer plass vil introdusere ytterligere feil. Dette skyldes at atomvolumet skulle bli funnet i den ideelle gassligningen.

Den ideelle gassloven illustrerer det enkleste uttrykket for parametrene som bestemmer gassadferd, nemlig trykk, volum og temperatur. Den kalles ideell fordi den ikke passer perfekt til en ekte gass, men hvis atomene var uendelig små, ikke tar opp volum selv, og de ikke hadde noen interaksjon med hverandre, bør de adlyde den ideelle gassloven nøyaktig.

Selv med 'ufullkommenhetene' av ekte gasser, gir loven likeverdige resultater for de inerte gasser som helium og i det minste kvalitative resultater for mange andre gasser. Som en bonus kan andre parametere beregnes ved hjelp av lov, som molekylvekt.