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Il cloruro di idrogeno viene solitamente venduto disciolto in acqua come acido cloridrico. In condizioni di temperatura ambiente e pressione atmosferica, tuttavia, è un gas, sebbene sia altamente solubile in acqua. Se si conosce la temperatura e la pressione parziale di HCl in una miscela di gas (cioè la pressione che avrebbe se ci fosse solo gas che occupa lo stesso volume), è possibile determinare quante moli di HCl sono presenti e quindi il numero di atomi di idrogeno.
indicazioni
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Richiamare dalla formula del gas ideale, PV = nRT, dove P è pressione, V è volume, R è 0,08206 litri atmosferici per mol Kelvin, e T è la temperatura Kelvin. Si noti che Kelvin è una misura di temperatura generalmente utilizzata nella scienza, poiché, a differenza delle scale di temperatura Celsius o Fahrenheit, il suo punto zero corrisponde allo zero assoluto.
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Converti la tua misurazione della temperatura in Kelvin. Se la tua temperatura nota è in gradi Celsius, aggiungi 273.15 gradi per convertire in Kelvin. Se la temperatura è in gradi Fahrenheit, convertire in gradi Celsius sottraendo 32 gradi e moltiplicando per 5/9, quindi completare la conversione in Kelvin aggiungendo 273.15.
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Risolvi l'equazione del gas ideale per n, che è il numero di moli. Dal momento che PV = nRT, quando si dividono entrambi i lati per RT, l'equazione diventerà n = PV / RT.
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Immettere i valori di pressione parziale, volume e temperatura nell'equazione. Assicurarsi che la pressione abbia unità atm. Se la misurazione della pressione parziale è in psi, è possibile convertire in atm moltiplicando il valore di 0,05805 atm / pascal.
Esempio: supponiamo che la temperatura sia 295 Kelvin e una miscela di gas HCl occupa 2,0 litri. La pressione parziale di HCl in questa miscela è 0.20 atm. Quante moli di HCl sono presenti? È noto che n = PV / RT, quindi n = (0.20) (2.0) / (0.08206) (295) = 0.40 / 24.2 = 0.017 moli di HCl.
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Nota che ogni molecola di HCl contiene un atomo di idrogeno. Pertanto il numero di moli di HC1 è uguale al numero di moli di idrogeno presenti. In questo esempio, quindi, il risultato è 0,017 moli di idrogeno.
suggerimenti
- Se si conosce la pressione totale della miscela e il numero di moli di gas presente, è possibile calcolare il numero di moli di HCl in un modo leggermente più semplice. Dividere la pressione parziale dell'HCl per la pressione totale del gas e moltiplicare il risultato per il numero di moli di gas per ottenere il numero di moli di HCl.
avvertimento
- Si noti che il risultato è solo un'approssimazione. È una buona approssimazione, poiché l'HCl è una molecola relativamente piccola, ma l'equazione del gas ideale è una legge limitante, il che significa che i risultati ottenuti diventano più precisi quando le molecole in questione sono più piccole e le interazioni tra di esse diventare più debole.
Cosa ti serve
- matita
- carta
- calcolatrice
