L'équation du gaz idéal décrite ci-dessous à l'étape 4 est suffisante pour calculer la pression de l'hydrogène gazeux dans des circonstances normales. Au-dessus de 150 psi (dix fois la pression atmosphérique normale) et l'équation de Van der Waals peut devoir être invoquée pour tenir compte des forces intermoléculaires et de la taille finie des molécules.
Mesurer la température (T), volume (V) et masse de l'hydrogène gazeux. Une méthode pour déterminer la masse d'un gaz consiste à évacuer complètement un récipient léger mais solide, puis à le peser avant et après l'introduction de l'hydrogène.
Déterminer le nombre de moles, n. (Les moles sont un moyen de compter les molécules. Une mole d'une substance équivaut à 6 022 × 10 ^ 23 molécules.) La masse molaire de l'hydrogène gazeux, étant une molécule diatomique, est de 2,016 g /mol. En d'autres termes, c'est deux fois la masse molaire d'un atome individuel, et donc deux fois le poids moléculaire de 1,008 amu. Pour trouver le nombre de taupes, divisez la masse en grammes par 2,016. Par exemple, si la masse de l'hydrogène gazeux est de 0,5 gramme, alors n est égal à 0,2480 mole.
Convertissez la température T en unités Kelvin en ajoutant 273,15 à la température en degrés Celsius.
Utilisez le équation du gaz idéal (PV \u003d nRT) pour résoudre la pression. n est le nombre de moles et R est la constante du gaz. Il est égal à 0,082057 L atm /mol K. Par conséquent, vous devez convertir votre volume en litres (L). Lorsque vous résolvez la pression P, ce sera dans les atmosphères. (La définition non officielle d'une atmosphère est la pression atmosphérique au niveau de la mer.)
Conseils
Pour les hautes pressions dans lesquelles l'hydrogène gazeux est souvent stocké, l'équation de van der Waals peut être utilisée. C'est P + a (n /V) ^ 2 \u003d nRT. Pour l'hydrogène diatomique, a \u003d 0,244atm L ^ 2 /mol ^ 2 et b \u003d 0,0266L /mol. Cette formule jette certaines des hypothèses de l'équation du gaz idéal (par exemple, que les molécules de gaz sont des particules ponctuelles sans section efficace, et qu'elles n'exercent pas une force d'attraction ou de répulsion les unes sur les autres).
