Ideale gaswet: werkende scheikundeproblemen

zoemer/Getty Images

De ideale gaswet betreft de druk, het volume, de hoeveelheid en de temperatuur van een ideaal gas. Bij gewone temperaturen kun je de ideale gaswet gebruiken om het gedrag van echte gassen te benaderen. Hier zijn voorbeelden van het gebruik van de ideale gaswet. Misschien wilt u verwijzen naar de algemene eigenschappen van gassen om concepten en formules met betrekking tot ideale gassen te herzien.

Ideaal gaswet probleem #1

Probleem

Een waterstofgasthermometer blijkt een volume te hebben van 100,0 cm³wanneer geplaatst in een ijswaterbad van 0°C. Wanneer dezelfde thermometer wordt ondergedompeld in kokend water vloeibaar chloor , blijkt het volume waterstof bij dezelfde druk 87,2 cm . te zijn³. Wat is de temperatuur van het kookpunt van chloor?

Oplossing

Voor waterstof is PV = nRT, waarbij P druk is, V volume is, n het aantal moedervlekken , R is de gasconstante , en T is temperatuur.

Aanvankelijk:

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

PV₁= nRT₁

Eindelijk:

P_twee= P, V_twee= 87,2 cm³, n_twee= n, T_twee= ?

PV_twee= nRT_twee

Merk op dat P, n en R de zijn dezelfde . Daarom kunnen de vergelijkingen worden herschreven:

P/nR = T₁/IN₁= T_twee/IN_twee

en T_twee= V_tweeT₁/IN₁

Inpluggen in de waarden die we kennen:

T_twee= 87,2 cm³x 273 K / 100,0 cm³

T_twee= 238 K

Antwoorden

238 K (wat ook kan worden geschreven als -35°C)

Ideaal gaswet probleem #2

Probleem

2,50 g XeF4-gas wordt bij 80°C in een geëvacueerde houder van 3,00 liter gebracht. Wat is de druk in de container?

Oplossing

PV = nRT, waarbij P de druk is, V het volume, n het aantal mol, R de gasconstante en T de temperatuur.

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

Deze waarden inpluggen:

P = nRT/V

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

P = 0,117 atm

Antwoorden

0,117 atm