Inhoud
Waterstofchloride wordt meestal verkocht opgelost in water als zoutzuur. Onder omstandigheden van omgevingstemperatuur en atmosferische druk is het echter een gas, hoewel het in hoge mate in water oplosbaar is. Als u de temperatuur en de partiële druk van HCl in een gasmengsel kent (dwz de druk die het zou hebben als er alleen gas in hetzelfde volume zou zijn), kunt u bepalen hoeveel mol HCl aanwezig zijn en dus het aantal atomen van waterstof.
routebeschrijving
-
Denk aan de ideale gasformule, PV = nRT, waarbij P de druk is, V het volume is, R 0,08206 atmosferische liter per mol Kelvin is, en T de Kelvin-temperatuur is. Merk op dat Kelvin een temperatuurmaat is die over het algemeen in de wetenschap wordt gebruikt, omdat het nulpunt, in tegenstelling tot de temperatuurschalen van Celsius of Fahrenheit, overeenkomt met het absolute nulpunt.
-
Zet uw temperatuurmeting om naar Kelvin. Als je bekende temperatuur in Celsius is, voeg je 273,15 graden toe om naar Kelvin te converteren. Als de temperatuur in Fahrenheit is, converteert u naar Celsius door 32 graden af te trekken en te vermenigvuldigen met 5/9. Voltooi vervolgens de conversie naar Kelvin door 273.15 toe te voegen.
-
Los de ideale gasvergelijking op voor n, het aantal mol. Omdat PV = nRT, wanneer beide zijden worden gedeeld door RT, wordt de vergelijking n = PV / RT.
-
Voer de waarden voor de partiële druk, het volume en de temperatuur in de vergelijking in. Zorg ervoor dat de druk atm-eenheden heeft. Als de partiële drukmeting in psi is, kunt u converteren naar atm door de waarde te vermenigvuldigen met 0,05805 atm / pascal.
Voorbeeld: Stel dat de temperatuur 295 Kelvin is en een mengsel van HCl-gassen 2,0 liter inneemt. De partiële druk van HC1 in dit mengsel is 0,20 atm. Hoeveel mol HCl zijn aanwezig? Het is bekend dat n = PV / RT, daarom is n = (0,20) (2,0) / (0,08206) (295) = 0,40 / 24,2 = 0,017 mol HC1.
-
Merk op dat elk HCl-molecuul één waterstofatoom bevat. Daarom is het aantal mol HCl gelijk aan het aantal mol waterstof dat aanwezig is. In dit voorbeeld is het resultaat derhalve 0,017 mol waterstof.
tips
- Als u de totale druk van het mengsel en het aantal mol aanwezig gas kent, kunt u het aantal mol HCl op een iets eenvoudiger manier berekenen. Deel de partiële druk van HCl door de totale druk van het gas en vermenigvuldig het resultaat met het aantal mol gas om het aantal mol HCl te verkrijgen.
waarschuwing
- Merk op dat uw resultaat slechts een schatting is. Het is een goede benadering, omdat HCl een relatief klein molecuul is, maar de ideale gasvergelijking is een beperkende wet, wat betekent dat de verkregen resultaten nauwkeuriger worden wanneer de betreffende moleculen kleiner zijn en de interacties tussen hen onderling zwakker worden.
Wat je nodig hebt
- potlood
- papier
- rekenmachine
